DE102010005722A1

DE102010005722A1 - Positioniereinrichtung für eine Probenverteilervorrichtung, Probenverteilervorrichtung mit Positioniereinrichtung und Verfahren zum Positionieren

Info

Publication number: DE102010005722A1
Application number: DE102010005722A
Authority: DE
Inventors: Rainer 24558 Disselbach; Uwe 22844 Mellenthin; Boris von 22391 Beichmann
Original assignee: Eppendorf SE
Current assignee: Eppendorf SE
Priority date: 2010-01-26
Filing date: 2010-01-26
Publication date: 2011-07-28
Also published as: US9261524B2; WO2011091974A8; EP2529237A1; CN102869993A; US20110209564A1; WO2011091974A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung für eine Probenverteilervorrichtung, insbesondere für eine Pipettiervorrichtung, aufweisend ein erstes Teil, an dem eine Probentransporteinrichtung anordenbar ist, ein zweites Teil, an dem ein Probenhalter anordenbar ist, wobei das erste Teil und das zweite Teil relativ zueinander zwischen einer ersten Position und einer eingestellten Zielposition des ersten und zweiten Teils zur Durchführung einer Positionierbewegung bewegbar angeordnet sind, so dass eine Probe gegenüber dem Probenhalter durch die Positionierbewegung zwischen der ersten Position und der eingestellten Zielposition beförderbar ist und an der Zielposition durch Abgabe von der Probentransporteinrichtung bis zum Probenhalter beförderbar ist, oder in der Probentransportvorrichtung gegenüber dem Probenhalter durch die Positionierbewegung zwischen der ersten Position und der eingestellten Zielposition und durch eine Bewegung der Probentransportvorrichtung relativ zum ersten Teil in eine Abgabeposition beförderbar ist und an der Abgabeposition durch Abgabe von der Probentransporteinrichtung bis zum Probenhalter beförderbar ist, wobei eine Betätigungsbewegung vorgesehen ist, die dieser Beförderung der Probe dient, eine Positionierhilfseinrichtung, die mindestens ein Mittel zur Einschränkung der relativen Beweglichkeit des ersten und des zweiten Teils in der eingestellten Zielposition aufweist, die vorzugsweise mindestens ein Mittel zur Einstellung der n-ten Zielposition aus einer Vielzahl von N vorbestimmten Zielpositionen als eingestellte Zielposition aufweist, die vorzugsweise mindestens ein Mittel zum Wechseln der eingestellten Zielposition von der n-ten Zielposition zu einer (n + 1)-ten Zielposition aufweist, und die ferner mindestens ein erstes Mittel zur Kopplung dieser Betätigungsbewegung und dieser Positionierhilfseinrichtung, oder zu deren mindestens einem Mittel zum Wechseln aufweist, so dass durch die Betätigungsbewegung über das mindestens eine erste Mittel zur Kopplung der Wechsel von dieser n-ten Zielposition zu dieser (n + 1)-ten Zielposition bewirkbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Arbeitsverfahren zum automatischen Wechseln der Position eines ersten Teils relativ zu einem zweiten Teil und betrifft ferner eine Probenverteilervorrichtung mit einer solchen Positioniereinrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung für eine Probenverteilervorrichtung, eine Probenverteilervorrichtung mit einer Positioniereinrichtung und ein Verfahren zum Positionieren.
Solche Vorrichtungen sind in Laboren nützlich, um die oftmals größtenteils manuell durchgeführten Vorgänge der Verteilung einer oder mehrerer Proben auf eine Vielzahl von Probenaufnahmen zu verbessern und effizienter zu gestalten. Zu den für eine manuelle Probenverteilung geeigneten, bekannten Geräten gehören z. B. handbetriebene Pipetten und Dispenser. Unter einer Pipette wird ein Gerät verstanden, bei der die vom Gerät durch eine einzelne Betätigung abgegebene Probenmenge im Wesentlichen der in das Gerät aufgesaugten Probenmenge entspricht. Bei einem Dispenser wird dagegen eine mehreren Abgabemengen entsprechende aufgenommene Probenmenge schrittweise wieder abgegeben. Zudem wird zwischen Einkanalgeräten und Mehrkanalgeräten unterschieden, wobei Einkanalgeräte nur einen einzigen Abgabekanal enthalten und Mehrkanalgeräte mehrere Abgabekanäle enthalten, die insbesondere das parallele Abgeben/Aufnehmen der Probe erlauben. Beide Arten der von Geräten ermöglichen das manuelle Verteilen von Proben z. B. auf die Probenaufnahmen von Mikrotiterplatten mit z. B. 96 oder 384 Probenaufnahmen. Das manuelle Befüllen der Probenaufnahmen einer Mikrotiterplatte erfordert es, dass der Benutzer sich merkt, welche Probenaufnahme bereits befüllt wurde und welche die nächste Zielprobenaufnahme ist. Dabei können Fehler auftreten, z. B. fehlende Befüllung, falsche Befüllung oder unbeabsichtigte Mehrfachbefüllung einer Probenaufnahme, da der Füllstatus einer Probenaufnahme insbesondere beim Verwenden von gegenüber der Mikrotiterplatte kontrastarmen, transparenten Flüssigkeiten oftmals nur schwer erkennbar ist. Die Verwendung einer Positioniereinrichtung, die z. B. Teil einer Probenverteilervorrichtung, wie z. B. einer Pipettiervorrichtung, sein kann, wird ein gegenüber dem Pipettieren von Hand erhöhter Durchsatz der Probenbearbeitung in Laboren ermöglicht, was insbesondere für Screeningverfahren in der Mikrobiologie und Biochemie nützlich ist.
Eine Erhöhung des Durchsatzes bei der Probenbearbeitung wird insbesondere durch Pipettiervollautomaten erreicht, bei denen das Aufnehmen einer Probe, das Anfahren der Zielpositionen und die Abgabe der Probe vollautomatisch erfolgt. Zum Anfahren einer Zielposition sind bei solchen Automaten keine vorbestimmten oder voreingestellten Zielpositionen erforderlich, da meist eine Vielzahl von Sensoren, Motoren, eine geeignete Steuerelektronik und gegebenenfalls Steuerprogramme vorgesehen sind, mittels derer eine Zielposition geregelt angefahren wird. Dadurch wird das Bereitstellen solcher Automaten allerdings teuer und stellt für einen angestrebten mittelgroßen Durchsatz der Probenbearbeitung oft keine angemessene Lösung dar. Beispiele für solche Pipettierautomaten finden sich z. B. in der EP 0 138 205 B1 oder der US 4,478,094 .
Für einen mittleren Durchsatz der Probenbearbeitung, z. B. in kleineren oder mittelgroßen Laboren, ist dagegen eine manuell durchgeführte Probenverteilung wünschenswert, die lediglich apparativ unterstützt wird. Bei solchen Vorrichtungen sind Mittel zum effizienteren Positionieren von z. B. Pipetten gegenüber Probenhaltern vorgesehen.
In der US 7,597,854 B1 wurde z. B. eine Pipettiervorrichtung mit Positionierhilfen beschrieben, bei der eine zu befüllende Reihe einer Mikrotiterplatte von oben durch eine schlitzförmige Blende abgedeckt wird, wobei die Probenabgabe an die Reihe durch den Blendenschlitz erfolgt. Die Blende ist an einer Führungsschiene befestigt, an der sie parallel zur Mikrotiterplatte bis zur jeweiligen Zielreihe manuell verschiebbar ist. Gekennzeichnete Rastpositionen erleichtern dem Bediener das Positionieren und Entladen einer Pipette über der markierten Zielreihe der Mikrotiterplatte, was ebenfalls manuell erfolgt. Durch die Kennzeichnung der Rastpositionen an der Führungsschiene, die den Reihenbezeichnungen der Mikrotiterplatte entsprechen, wird das Befüllen der Probenaufnahmen erleichtert. Ist sich der Bediener aber nicht mehr sicher, ob die markierte Reihe bereits befüllt ist oder nicht, kann es bei dieser Vorrichtung zur fehlerhaften Befüllung kommen, indem der Bediener z. B. die Reihe der Mikrotiterplatte erneut befüllt, ohne die Blende vorher an die nächste Zielposition verfahren zu haben.
Aus der US 5,415,060 ist eine Pipettiervorrichtung bekannt, bei der ein beweglicher Probenhalter zum Halten einer Mikrotiterplatte gegenüber einer fest angeordneten Stützbrücke zum Abstützen einer manuell anzulegenden Pipette verschoben wird. Befindet sich der Probenhalter in einer Abgabeposition gegenüber der Stützbrücke, so kann in einem gesonderten Vorgang eine mit einer Probe gefüllte Pipette manuell an die Stützbrücke herangeführt werden, dort angelegt werden und die Probe durch Abgabe an die von der Stützbrücke markierte Reihe der Mikrotiterplatte manuell befüllt werden. In einem weiteren gesonderten Vorgang soll der Probenhalter dann manuell bis zur nächsten Abgabeposition geschoben werden. Dies erfolgt, indem der Benutzer einen mit einem Vorschubmechanismus verbundenen Hebel verschiebt. Die Endposition, in der die Probe an den Probenhalter abgegeben wird, ist dabei erst mit Beendigung dieser Verschiebung erreicht und eingestellt. Will der Benutzer nun die nächste Reihe der Mikrotiterplatte befüllen, muss er sich erinnern oder erkennen, ob die aktuelle Position bereits befüllt wurde oder nicht, d. h. ob ein Positionswechsel des Probenhalter bereits erfolgt ist oder nicht. Ein weiteres Problem dieser Vorrichtung und allgemein beim manuellen Befüllen von Probenaufnahmen ist, dass durch die manuelle Bewegung der Pipette vom Vorratsgefäß zur Zielposition an einer Mikrotiterplatte und zurück der Bediener und dessen Zustand großen Einfluss auf die Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit und somit die Fehlerquote der Befüllung nimmt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Positioniereinrichtung für eine Probenverteilervorrichtung, insbesondere eine manuell betätigte Probenverteilervorrichtung, eine verbesserte Probenverteilervorrichtung mit Positioniereinrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Positionieren zur Verfügung zu stellen, die jeweils insbesondere einen ausreichenden Durchsatz der Probenverteilung bei akzeptabler Fehlerquote bieten.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Positioniereinrichtung gemäß Anspruch 1, die Probenverteilervorrichtung gemäß Anspruch 23 und das Verfahren zum Positionieren gemäß Anspruch 27. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstände der jeweiligen Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung für eine Probenverteilervorrichtung, insbesondere für eine Pipettiervorrichtung, weist auf: ein erstes Teil, an dem eine Probentransporteinrichtung anordenbar ist, ein zweites Teil, an dem ein Probenhalter anordenbar ist, wobei das erste Teil und das zweite Teil relativ zueinander zwischen einer ersten Position und einer eingestellten Zielposition des ersten und zweiten Teils zur Durchführung einer Positionierbewegung bewegbar angeordnet sind, so dass eine Probe in der Probentransportvorrichtung gegenüber dem Probenhalter durch die Positionierbewegung zwischen der ersten Position und der eingestellten Zielposition beförderbar ist und an der Zielposition durch Abgabe von der Probentransporteinrichtung bis zum Probenhalter beförderbar ist oder in der Probentransportvorrichtung gegenüber dem Probenhalter durch die Positionierbewegung zwischen der ersten Position und der eingestellten Zielposition und durch eine Bewegung der Probentransportvorrichtung relativ zum ersten Teil in eine Abgabeposition beförderbar ist und an der Abgabeposition durch Abgabe von der Probentransporteinrichtung bis zum Probenhalter beförderbar ist, wobei eine Betätigungsbewegung vorgesehen ist, die dieser Beförderung der Probe dient, eine Positionierhilfseinrichtung, die mindestens ein Mittel zur Einschränkung der relativen Beweglichkeit des ersten und des zweiten Teils in der eingestellten Zielposition aufweist, die vorzugsweise mindestens ein Mittel zur Einstellung der n-ten Zielposition aus einer Vielzahl von N vorbestimmten Zielpositionen als eingestellte Zielposition aufweist, die vorzugsweise mindestens ein Mittel zum Wechseln der eingestellten Zielposition von der n-ten Zielposition zu einer (n + 1)-ten Zielposition aufweist, und die ferner mindestens ein erstes Mittel zur Kopplung dieser Betätigungsbewegung und dieser Positionierhilfseinrichtung, oder zu deren mindestens einem Mittel zum Wechseln aufweist, so dass durch die Betätigungsbewegung über die Positionierhilfseinreichtung oder ihr mindestens ein erstes Mittel zur Kopplung der Wechsel von dieser n-ten Zielposition zu dieser (n + 1)-ten Zielposition bewirkbar ist.
Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dazu geeignet, bei einer manuell betätigten Vorrichtung dem Benutzer die Entscheidung abzunehmen, welche Zielposition im anstehenden Positionierungsschritt angefahren werden muss und ferner geeignet, das Positionieren des ersten und zweiten Teils für den Benutzer zu erleichtern. Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung und Positionierhilfseinrichtung bieten deshalb insbesondere den Vorteil, dass keine zusätzliche Benutzeraktivität erforderlich ist, um die eingestellte Zielposition zu ändern, da der Wechsel der Zielposition automatisch durch die Betätigungsbewegung erfolgt. Durch den automatischen Wechsel wird insbesondere bei einer weitestgehend manuell betätigten Positioniereinrichtung die Gefahr vermieden, dass ein Benutzer über den Status einer Zielposition an einem Probenhalter irrt, so dass eine falsche oder fehlende Befüllung unwahrscheinlicher wird. Die Erfindung ist aber auch in automatischen Vorrichtungen verwendbar.
Die Betätigungsbewegung ist vorzugsweise eine von einem Benutzer manuell durchgeführte Bewegung, insbesondere in horizontaler Richtung, z. B. eine relative Bewegung des ersten und zweiten Teils in horizontaler Richtung, oder in vertikaler Richtung. Die Betätigungsbewegung ist vorzugsweise die Positionierbewegung. Mit der Positionierbewegung wird das erste und zweite Teil zwischen der ersten Position und der eingestellten Zielposition bewegt, wobei die Positionierbewegung vorzugsweise eine Positioniervorbewegung in Richtung der eingestellten Zielposition aufweist und eine Positionierrückbewegung von der eingestellten Zielposition weg aufweist.
Ebenso kann die Betätigungsbewegung eine Bewegung der Probentransportvorrichtung relativ zum ersten Teil sein, insbesondere zu einer Abgabeposition hin oder von einer Abgabeposition weg, von der aus die Probe aus der Probentransportvorrichtung in den Probenhalter abgegeben wird. Vorzugsweise erfolgt diese Bewegung in vertikaler Richtung, insbesondere um den Abstand zwischen Probentransportvorrichtung und Probenhalter hierzu geeignet zu verändern. In der Abgabeposition ist der Abstand zwischen Probentransportvorrichtung und Probenhalter so weit reduziert, dass ein gesichertes Abgeben der vollständigen Probe in den Probenhalter gewährleistet ist.
Die Betätigungsbewegung kann aber auch maschinell bewirkbar sein, z. B. durch die Aktion eines Elektromotors, insbesondere eines linearen Schrittmotors, durch Elektromagneten, oder einen anderen Motor.
Eine Betätigungsbewegung kann die Übermittlung oder Beeinflussung eines elektrischen Signals bewirken, z. B. wenn die Positioniereinrichtung elektronische Mittel zur automatischen Detektion einer Betätigungsbewegung aufweist. Es kann das erste Mittel zur Kopplung elektrische Mittel aufweisen, mittels derer durch das Detektieren der Betätigungsbewegung dieser Wechsel von der eingestellten Zielposition von der n-ten Zielposition zu einer (n + 1)-ten Zielposition bewirkt oder getriggert wird. Solche elektrischen Mittel können zur Verarbeitung von Funksignalen ausgelegt sein, z. B. von Radiofrequenz(RF)-Signalen. Beispielsweise kann die Probentransporteinrichtung einen abgeschirmten RFID-Chip aufweisen, dessen Abschirmung durch die Betätigungsbewegung vorübergehend entfernt wird, was zumindest als Ereignis elektrisch mittels RF-Strahlung detektierbar ist. Die Betätigungsbewegung kann auch, insbesondere in diesem Fall vorzugsweise, das Drücken eine Betätigungselementes, z. B. eines Pipettierabgabeknopfes, an der Probentransporteinrichtung durch den Benutzer sein.
Der Wechsel mittels der Positionierbewegung als Betätigungsbewegung kann in einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform insbesondere dann erfolgen, wenn das erste und das zweite Teil in horizontaler Richtung relativ zueinander bewegt werden, also wenn die Betätigungsbewegung eine horizontale Positionierbewegung ist. Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform kann der Wechsel insbesondere dann erfolgen, wenn das erste und das zweite Teil, zumindest Teilabschnitte davon, in vertikaler Richtung zueinander bewegt werden, also wenn die Betätigungsbewegung eine vertikale Positionierbewegung ist. Ferner ist es möglich und bevorzugt, dass die Betätigungsbewegung eine solche ist, mittels der die Abgabe der Probe von der Probentransporteinrichtung an den Probenhalter erfolgt oder getriggert wird, z. B. mittels elektrischer Signalverarbeitung.
Die eingestellte Zielposition, die während der Positionierbewegung angefahren wird, ist vorzugsweise konstruktiv vorbestimmt, indem Mittel zur Einstellung der Zielposition vorgesehen sind. Die eingestellte Zielposition liegt zudem bereits an, wenn die Positionierbewegung in die n-te Zielposition beendet wird. Vorzugsweise ist die Positioniereinrichtung derart ausgebildet, dass die n-te Zielposition eingestellt ist, bevor die Positionierbewegung des ersten und zweiten Teils in die n-te Zielposition beendet ist. Hierdurch wird das Positionieren vereinfacht und ein genaueres Festlegen der Zielposition ermöglicht.
Dabei ist N vorzugsweise eine natürliche Zahl zwischen 2 und unendlich und vorzugsweise ist n < N. Eine Position des ersten und zweiten Teils bezeichnet die relative Position des ersten und zweiten Teils zueinander.
Das erste Teil und das zweite Teil der Positioniereinrichtung sind relativ zueinander beweglich angeordnet, vorzugsweise in einer linearen Richtung R. Demnach ist es z. B. möglich und bevorzugt, dass die Probenverteilervorrichtung räumlich stationär ist und das erste Teil der Positioniereinrichtung gegenüber der Probenverteilervorrichtung beweglich angeordnet ist und das zweite Teil der Positioniereinrichtung gegenüber der Probenverteilervorrichtung unbeweglich angeordnet ist (erste bevorzugte Ausführungsform) oder dass die Probenverteilervorrichtung räumlich stationär ist und das erste Teil der Positioniereinrichtung gegenüber der Probenverteilervorrichtung unbeweglich angeordnet ist und das zweite Teil der Positioniereinrichtung gegenüber der Probenverteilervorrichtung beweglich angeordnet ist (zweite bevorzugte Ausführungsform). Ist das erste Teil mit angeordneter Probentransporteinrichtung, z. B. Pipette, beweglich angeordnet und das zweite Teil mit einem Probenhalter, z. B. Mikrotiterplatte, stationär und unbewegt angeordnet, bietet dies den Vorteil, dass nach oben offene Probenaufnahmen am unbewegten Probenhalter nicht bewegt werden müssen, so dass die Proben in den Aufnahmen nicht durch Erschütterungen aus den Gefäßen austreten könne, was zur unterschiedlichen Befüllungen führen würde und gegebenenfalls zur Kreuzkontamination von mit unterschiedlichen Probenarten befüllten Aufnahmen führen würde. Dagegen befindet sich die Probe in der in diesem Fall bewegten Probentransporteinrichtung vorzugsweise in einem besser umhüllten Volumen, z. B. in einer Pipettenspitze oder einer Dispenserspitze, wodurch diese Probenlagerung weniger empfindlich gegenüber bei der Bewegung ggf. auftretende Erschütterungen ist. Die Probenverteilervorrichtung kann dabei jeweils auch nicht-stationär sein. Es ist ferner auch möglich, dass das erste und das zweite Teil gegenüber der stationären Probenverteilervorrichtung beide bewegbar angeordnet sind, um sich z. B. während einer Positionierbewegung beide zu bewegen. Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil relativ zum zweiten Teil von einem Benutzer manuell bewegbar ist.
Vorzugsweise und insbesondere bei der Verwendung in einer nicht vollautomatischen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das erste Teil relativ zum zweiten Teil von einem Benutzer manuell bewegbar ist oder dass das zweite Teil relativ zum ersten Teil von einem Benutzer manuell bewegbar ist. Das erste Teil und/oder das zweite Teil weist vorzugsweise mindestens einen Griffabschnitt, insbesondere ein oder zwei Griffabschnitte auf, an dem das Teil vom Benutzer gegriffen und gegenüber dem anderen Teil, gegenüber der Probenverteilervorrichtung oder gegenüber der Umgebung bewegt werden kann.
Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung weist vorzugsweise eine Führungseinrichtung auf, mittels der eine geführte Positionierungsbewegung des ersten und des zweiten Teils relativ zueinander zwischen einer Startposition und einer n-ten Zielposition durchführbar ist. Die Führungseinrichtung kann ein oder mehrere Führungsstangen oder Führungsschienen aufweisen, die entlang der Richtung R der Positionierbewegung verlaufend angeordnet sind. Eine Führungsschiene kann eine im senkrechten Querschnitt T-förmige, L-förmige, U-förmige oder I-förmige oder anders geformte Schiene aufweisen, die am ersten oder zweiten Teil fest angeordnet sein können. Ein oder mehrere geführte Elemente können mit dem zweiten oder ersten Teil im wesentlichen fest verbunden sein, um während einer Positionierbewegung geführt zu werden. Ein geführtes Element kann derart angeordnet sein, dass es eine Führungsschiene teilweise formschlüssig umgreift, mit einem für ein reibungsfreies Gleiten ausreichendem Spiel. Die Führungsrichtung ist vorzugsweise linear, um eine linear translatorische Führungsbewegung (Positionierbewegung) zu ermöglichen.
Die erste Position ist vorzugsweise eine Position des ersten und zweiten Teils, in der sich diese noch nicht in der n-ten Zielposition befinden. Wenn das erste und zweite Teil in die n-te Zielposition bewegt werden, kann die erste Position eine andere Zielposition sein, z. B. die (n – 1)-te Zielposition. Der Wechsel von der n-ten Zielposition zur (n + 1)-ten Zielposition als eingestellter Zielposition impliziert vorzugsweise, dass eine Positionierbewegung, die in der n-ten Zielposition durch das n-te Mittel zur Einschränkung einer Vielzahl von N Mitteln zur Einschränkung oder einem Mittel zur Einschränkung mit mindestens N möglichen Positionen stoppbar war, in der (n + 1)-ten Zielposition durch das (n + 1)-te Mittel zur Einschränkung stoppbar ist. Dabei können die N Mittel zur Einschränkung z. B. mit zunehmendem Abstand bezüglich dem ersten Mittel zur Einschränkung geometrisch zueinander versetzt angeordnet sein. Der Wechsel von der n-ten Zielposition in die (n + 1)-te Zielposition impliziert vorzugsweise, dass die (n + 1)-te Zielposition zeitlich nach der n-ten Zielposition eingestellt wird.
Die erste Position ist vorzugsweise eine Startposition des ersten und zweiten Teils. Vorzugsweise sind das erste und das zweite Teil in einer Startposition weiter voneinander entfernt, oder zumindest teilweise weiter voneinander entfernt, als in einer Zielposition, bezogen auf einen Abstand in einer horizontalen Richtung oder vertikalen Richtung oder anderen Richtung. Eine Startposition weist vorzugsweise die Möglichkeit auf, dass in dieser Startposition eine Probe in eine Probentransporteinrichtung aufnehmbar ist, z. B. durch Ansaugen in die Pipettenspitzen einer Pipette. Eine Zielposition weist vorzugsweise die Möglichkeit auf, dass in dieser Zielposition die Probe von der Probentransporteinrichtung an diesen Probenhalter abgebbar ist. Eine Startposition ist vorzugsweise jene Position, in der sich das erste Teil gegenüber dem zweiten Teil in einem ersten Abstand befindet und eine Zielposition ist vorzugsweise eine solche Position, in der sich das erste Teil gegenüber dem zweiten Teil in einem zweiten Abstand befindet, der von diesem ersten Abstand verschieden ist. Dieser Abstand erstreckt sich vorzugsweise in einer horizontalen Richtung oder einer vertikalen Richtung oder einer anderen Richtung.
Die Definition der Ziel- und Abgabe kann so sein dass eine Zielposition jene Position ist, in der eine am ersten oder zweiten Teil vorgesehene Haltevorrichtung zum Halten einer Probentransporteinrichtung sich gegenüber dem zweiten oder ersten Teil in einer ersten Höhe befindet und eine Abgabeposition kann eine solche Position sein, in der sich die Haltevorrichtung in einer zweiten Höhe befindet, die von dieser ersten Höhe verschieden ist. Die erste Höhe kann derart sein, dass im Arbeitsbetrieb einer mit der Positioniereinrichtung ausgestatteten Probenverteilervorrichtung die Durchführung einer seitlichen Relativbewegung des in dieser ersten Höhe angeordneten ersten und zweiten Teils zur Zielposition möglich ist. Die zweite Höhe kann derart sein, dass im Arbeitsbetrieb einer mit der Positioniereinrichtung ausgestatteten Probenverteilervorrichtung die Durchführung einer seitlichen Relativbewegung des in dieser zweiten Höhe angeordneten ersten und zweiten Teils nicht möglich ist. Die Positioniereinrichtung kann derart ausgebildet sein, d. h. entsprechende konstruktive Mittel aufweisen, dass die Durchführung einer seitlichen Relativbewegung des ersten und zweiten Teils in dieser ersten Höhe möglich ist und/oder in dieser zweiten Höhe nicht möglich ist.
Bei der erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung können das erste und zweite Teil in eine Vielzahl von N Zielpositionen bewegt werden, so dass z. B. Proben in einer Vielzahl von Zielpositionen verteilt werden können. N ist eine natürliche Zahl größer als eins und ist vorzugsweise zwischen 2 und 96, besonders bevorzugt 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 96 oder auch größer als 96. Es ist auch möglich, dass die Anzahl der Zielpositionen im Wesentlichen nicht vorgegeben oder begrenzt ist, indem z. B. die Zielpositionen kontinuierlich änderbar sind. Eine Zielposition bezeichnet vorzugsweise eine einstellbare relative Position des ersten und zweiten Teils zueinander, kann z. B. die Position eines beweglichen ersten Teils am stationären zweiten Teil bezeichnen oder auch die Position eines beweglichen zweiten Teils gegenüber einem stationären ersten Teil. Eine Zielposition ist vorzugsweise durch einen vorbestimmten relativen Bewegungsspielraum des ersten und zweiten Teils in einer horizontalen Richtung gekennzeichnet. Jede Zielposition n ist vorzugsweise durch einen anderen, individuellen, vorbestimmten relativen Bewegungsspielraum des ersten und zweiten Teils in einer horizontalen Richtung gekennzeichnet.
Die vorbestimmten Zielpositionen sind vorzugsweise im wesentlichen durch die Positioniereinrichtung konstruktiv vorgegeben und können insbesondere in Abhängigkeit von einem bestimmten gewünschten Verteilungsmuster gewählt sein, das z. B. den Abständen von Probengefäßen in einem Probenhalter entsprechen kann, z. B. den Abständen der Reihen von Probenaufnahmen (wells) in einer Mikrotiterplatte (well-plate).
Es ist aber auch möglich und vorzugsweise vorgesehen, dass die vorbestimmten Zielpositionen selbst auch wählbar oder anpassbar sind, indem die Positionierhilfseinrichtung Mittel zur Anpassung der Zielpositionen aufweist. Dies erlaubt eine noch größere Flexibilität bei der Verwendung der Positioniereinrichtung, so dass z. B. Proben in angepassten Verteilungsmustern und Verteilungsabständen verteilbar sind. Bei Pipettiervorrichtungen mit einer solchen Positioniereinrichtung sind so z. B. auch andere Probenhalter verwendbar, z. B. neben einer 96er- oder einer 384er Mikrotiterplatte auch solche mit anderer Probenaufnahmezahl und anderen Abständen der Probenaufnahmen, insbesondere auch nicht-Standard Probenhalter.
Diese Mittel zur Einschränkung, Mittel zur Einstellung, Mittel zum Wechseln und erste Mittel zur Kopplung sind jeweils vorzugsweise mechanische Mittel und wirken vorzugsweise mechanisch, und sind vorzugsweise insbesondere jeweils nicht elektrisch betrieben. Dies hat den Vorteil, dass eine vollmechanische Probenverteilervorrichtung, die eine derartige nicht-elektrische Positioniereinrichtung aufweist, realisierbar ist, deren Herstellungs- und Betriebskosten gering gehalten werden können und die wegen ihrer Unabhängigkeit von einer elektrischen Energiequelle flexibler nutzbar ist. Es ist jedoch möglich und bevorzugt, dass mindestens eines dieser Mittel oder alle Mittel zumindest teilweise elektrisch betreibbar ausgebildet sind, vollständig elektrisch betreibbar ausgebildet sind oder elektrisch betriebene Komponenten aufweisen. Ferner kann die Positioniereinrichtung und/oder die Positionierhilfseinrichtung andere Mittel aufweisen, die zumindest teilweise elektrisch betreibbar ausgebildet sind, vollständig elektrisch betreibbar ausgebildet sind oder elektrisch betriebene Komponenten aufweisen.
Die Positionierhilfseinrichtung weist Mittel zur Einschränkung der relativen Beweglichkeit des ersten und des zweiten Teils in der eingestellten Zielposition auf, mindestens ein Mittel zur Einschränkung, die insbesondere das Positionieren des ersten und zweiten Teils in dieser Zielposition unterstützen, indem eine Relativbewegung, insbesondere in horizontaler Richtung, des ersten und zweiten Teils oder von Teilabschnitten des ersten und zweiten Teils, vorzugsweise diese Positionierbewegung, beim Erreichen der eingestellten Zielposition eingeschränkt oder blockiert wird. Die Mittel zur Einschränkung sind vorzugsweise dazu ausgebildet, um die relative Beweglichkeit des ersten und zweiten Teils an einer Zielposition in zumindest einer Richtung einzuschränken, indem z. B. eine lineare translatorische Positionierbewegung, bei der das erste und das zweite Teil aufeinander zu bewegt werden, mit dem Erreichen einer Zielposition blockiert wird, während die Beweglichkeit in der entgegengesetzten Richtung gewahrt bleibt. Es ist aber auch möglich, dass die Beweglichkeit vorübergehend vollständig aufgehoben wird, indem z. B. eine Rasteinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Teile in einer Zielposition verrastet werden.
Die Mittel zur Einschränkung weisen vorzugsweise N Wechselwirkungsabschnitte auf, die dem ersten und/oder zweiten Teil zugeordnet sind, wobei der n-te Wechselwirkungsabschnitt durch Wechselwirkung mit einem Gegenabschnitt, der vorzugsweise am zweiten oder ersten Teil vorgesehen ist, eine Einschränkung der Beweglichkeit des ersten und zweiten Teils in der n-ten Zielposition bewirkt. Eine Wechselwirkung kann mechanisch sein, z. B. eine Anschlagen oder Verrasten vorsehen, oder auch nicht-mechanisch sein, z. B. eine magnetische Wechselwirkung. Ein Wechselwirkungsabschnitt kann ein separater Bauteilbereich sein, z. B. eine Bauteilseite oder eine klar umrissene Grenzfläche des Bauteils, oder kann ein Abschnitt eines kontinuierlich verlaufenden Bauteilbereichs sein, z. B. eine Position auf einer rampenartigen Fläche.
Die N Wechselwirkungsabschnitte sind vorzugsweise von einander beabstandet angeordnet. Vorzugsweise ist der n-te Wechselwirkungsabschnitt in einem festen Abstand A vom nächstliegenden (n + 1)-ten Wechselwirkungsabschnitt, insbesondere auch vom nächstliegenden (n – 1)-ten Wechselwirkungsabschnitt angeordnet. A kann für alle oder mehrere Wechselwirkungsabschnitte gleich sein, oder kann für alle oder mehrere Wechselwirkungsabschnitte unterschiedlich sein. Die Wechselwirkungsabschnitte sind vorzugsweise entlang einer offenen Strecke, z. B. entlang einer Geraden, oder entlang einer gewundenen Strecke, z. B. einer Windung, Schraube, Spirale, Schleife oder einem Kreis, angeordnet. Die gewundene Strecke bietet den Vorteil, dass der Wechsel von der N-ten Zielposition zurück zur 1-ten Zielposition technisch einfacher realisierbar ist, da eine Bewegung, die für den Wechsel vom N-ten Wechselwirkungsabschnitt zum 1-ten Wechselwirkungsabschnitt als eingestelltem Wechselwirkungsabschnitt erforderlich ist, in diesem Fall in der Regel einfacher ist als im Falle einer offenen Strecke. Um zur Verteilung der Probe auf periodisch angeordnete Zielpositionen, insbesondere gitterartig angeordnete Zielpositionen, insbesondere die Probenaufnahmen einer Mikrotiterplatte, an einem zweiten Teil geeignet zu sein, sind die Wechselwirkungsabschnitte vorzugsweise äquidistant angeordnet.
Die Wechselwirkungsabschnitte sind vorzugsweise mit dem zweiten Teil verbunden, vorzugsweise in einer Richtung beweglich mit dem zweiten Teil verbunden, vorzugsweise in der Richtung einer Gerade, einer Kreisbahn oder Spirale. Insbesondere sind die Wechselwirkungsabschnitte rotierbar um eine Achse, die fest mit dem zweiten Teil verbunden ist. Es ist auch möglich und bevorzugt, dass die Anordnung der Wechselwirkungsabschnitte änderbar ist, insbesondere manuell von einem Benutzer änderbar ist oder automatisch, z. B. mittels einer elektrischen Steuerung, oder durch diese Mittel zur Anpassung der Zielpositionen, änderbar ist. Dadurch wird eine größere Flexibilität der Positioniereinrichtung erreicht, die auf diese Weise insbesondere zur Verteilung einer Probe oder mehrerer Proben auf veränderliche Zielpositionen ausgebildet sein kann.
Ein Wechselwirkungsabschnitt kann z. B. ein Anschlagbereich oder eine Rasteinrichtung oder ein Teil einer Rasteinrichtung sein. Vorzugsweise weisen die Mittel zur Einschränkung die Vielzahl von N Anschlagbereichen auf, an denen die Bewegung des ersten und zweiten Teils in einer Bewegungsrichtung durch ein Anschlagen der beiden Teile gegeneinander stoppbar wird, oder z. B. auch blockierbar, arretierbar oder bremsbar wird, wenn diese aus der ersten Position in Richtung einer Zielposition geführt werden. Dabei ist vorzugsweise jedem Anschlagbereich eine Zielposition zugeordnet, so dass durch den Anschlag des n-ten Anschlagbereichs, der z. B. am zweiten Teil angeordnet sein kann, gegen einen Gegenanschlagbereich, der z. B. am ersten Teil angeordnet sein kann, die n-te Zielposition angefahren werden kann. Vorzugsweise ist der Positionierhilfseinrichtung ein Gegenanschlagbereich zugeordnet, der vorzugsweise am ersten Teil angeordnet ist, so dass durch das Anschlagen des n-ten Anschlagsbereichs an diesem Gegenanschlagbereich die Relativbewegung des ersten und zweiten Teils gestoppt ist. Die Positionierhilfseinrichtung weist vorzugsweise Mittel zum manuellen Justieren der Position des Gegenanschlagbereichs bezüglich des ersten oder zweiten Teils auf. Ein Anschlagbereich kann eine flache Oberfläche, eine geneigte, rampenartige Oberfläche mit einer linearen oder nicht-linearen Steigung aufweisen, die insbesondere verstellbar sein kann, oder kann eine Oberfläche mit einem aufgerauten oder sägezahnartigen Verlauf aufweisen, wodurch die Wechselwirkung mit einem Gegenanschlagbereich mit ähnlicher Struktur verbessert werden kann, indem auf mikroskopischer oder makroskopischer Skala ein Verhaken der anschlagenden Oberflächen erreicht wird.
Es ist möglich, dass die Mittel zur Einschränkung die relative Beweglichkeit des ersten und zweiten Elements in einer Zielposition stoppen oder blockieren oder auch nur einschränken, indem z. B. eine Rasteinrichtung als Wechselwirkungsabschnitt vorgesehen ist, mittels der die Beweglichkeit des ersten und zweiten Teils in einer Zielposition nicht vollständig aufgehoben sondern nur beschränkt wird. Es kann z. B. eine Widerstandseinrichtung vorgesehen sein, die z. B. eine Bremskomponente in einer Führungseinrichtung beinhalten kann, die an der Zielposition auf die Beweglichkeit des ersten und zweiten Teils wirkt, mittels der insbesondere die Positionierbewegung beim Erreichen der Zielposition durch einen Widerstand behindert wird und so die Zielposition durch Erfassung der Beweglichkeit detektierbar ist, z. B. für einen Benutzer wahrnehmbar ist.
Die Mittel zur Einschränkung können auch elektrische Steuerungskomponenten, wie z. B. elektrische Schaltkreise, eine (programmierbare) elektrische digitale und/oder analoge Steuerung aufweisen, oder Programmcode, welcher der Funktion der Einschränkung der Beweglichkeit des ersten und zweiten Teils an einer Zielposition dient. Ferner können die Mittel zur Einschränkung (elektro-)magnetische Mittel aufweisen, mittels denen die Beweglichkeit des ersten und zweiten Teils an einer Zielposition eingeschränkt oder blockiert werden kann.
Die Positioniereinrichtung soll ein Positionieren in mehr als einer Zielposition ermöglichen. Die Positionierhilfseinrichtung weist deshalb mindestens ein Mittel zur Einstellung der n-ten Zielposition aus einer Vielzahl von N vorbestimmten Zielpositionen als eingestellte Zielposition auf. Vorzugsweise weisen diese Mittel zur Einstellung eine Rasteinrichtung auf, mittels der jede einstellbare Zielpositionen durch Verrasten zumindest zeitweilig gehalten werden kann, um zu verhindern, dass eine eingestellte Zielposition durch mechanische Vibrationen, Gravitationswirkung und dergleichen verstellbar ist. Eine Zielposition kann auch auswählbar sein, z. B. von einer Bedienperson oder einer Steuerautomatik, und wird vor dem Erreichen der Zielposition, insbesondere vor der Durchführung der entsprechenden Positionierbewegung, als „eingestellte Zielposition” eingestellt.
Die Mittel zur Einstellung sind vorzugsweise an dem ersten Teil oder dem zweiten Teil angeordnet. Sie sind ferner mit diesem ersten oder zweiten Teil unbeweglich verbunden, vorzugsweise zumindest teilweise unbeweglich verbunden, insbesondere teilweise oder vollständig rotierbar an diesem ersten oder zweiten Teil fixiert, oder zumindest vorübergehend an diesem ersten oder zweiten Teil vollständig oder zumindest teilweise fixiert, wobei „fixieren” das Festlegen in mindestens eine Richtung impliziert, insbesondere das Festlegen in allen Richtungen bedeuten kann.
Die Mittel zur Einstellung weisen vorzugsweise ein Hauptelement auf, an dem vorzugsweise die Mittel zur Einschränkung und die Mittel zum Wechseln angeordnet sind, insbesondere zumindest in Teilen. Ferner ist möglich, dass die Mittel zur Einstellung mindestens ein Hilfselement aufweisen, das z. B. ein integral mit dem Hauptelement verbundenes oder ein separates Bauteil sein kann. Das Hilfselement kann gegenüber dem Hauptelement beweglich, insbesondere translatorisch verschiebbar oder drehbar am Hauptelement angeordnet sein, insbesondere als Teil einer kinematischen Kette mit dem Hauptelement verbunden sein. Die Mittel zur Einschränkung können am Hilfselement angeordnet sein.
Es ist möglich und bevorzugt, dass das Hauptelement ein Rasterelement ist, das N Wechselwirkungsabschnitte, z. B. Rastabschnitte trägt. Das Hilfselement kann ein zum schrittweisen Einrasten in jeden Rastabschnitt ausgebildetes Bauelement sein, an dem ein Mittel zur Einschränkung, z. B. ein Anschlagbereich, angeordnet sein kann.
Ein Hilfselement kann eine feste oder variable Form aufweisen, kann z. B. auch teleskopartig vergrößerbar und verkleinerbar sein. Durch eine variable Form wird eine größere Flexibilität erreicht, da mehr Zielpositionen realisierbar sind. Beispielsweise kann ein Hilfselement oder das Hauptelement der Mittel zur Einstellung einen rampenartigen Verlauf aufweisen, und insbesondere so am Hauptelement und am ersten oder zweite Teil angeordnet sein, dass ein Gegenabschnitt je nach Positionierung gegenüber dieser Rampe an einer anderen Position an dieser Rampe anschlägt, um jeweils eine andere Zielposition zu realisieren. Ein rampenartiger, oder kontinuierlicher Verlauf erlaubt insbesondere die Verwirklichung von mehr als einer festen Anzahl N von vorgegebenen Zielpositionen. Das Hauptelement oder Hilfselement kann dazu ausgebildet sein, eine manuell oder maschinell oder automatisch veränderbare Neigung der Rampe zu erzeugen, um eine veränderbare Anzahl von Zielpositionen oder einen veränderbaren Abstand der Zielpositionen zu verwirklichen.
Die Mittel zur Einstellung weisen vorzugsweise ein um eine Drehachse rotierbares Bauelement auf, das vorzugsweise gegenüber dem ersten oder zweiten Teil nicht translatorisch beweglich angeordnet ist, oder zumindest zu einem Teil translatorisch beweglich angeordnet ist. Das rotierbare Bauelement bildet vorzugsweise dieses Hauptelement der Mittel zur Einstellung. Vorzugsweise sind die Mittel zur Einschränkung entlang einer geschlossenen Strecke am Hauptelement angeordnet, die um die Drehachse herum geführt ist. Es kann mindestens ein Hilfselement am rotierbaren Bauelement vorgesehen sein, insbesondere N Hilfselemente, die entlang einem Kreis mit dem Zentrum in dieser Drehachse an einer Frontseite des rotierbaren Bauelements angeordnet sein können. Jedes Hilfselement kann einen Wechselwirkungsabschnitt tragen.
Das rotierbare Bauelement kann eine Trommeleinrichtung sein, an der vorzugsweise diese Mittel zur Einschränkung und diese Mittel zum Wechseln zumindest teilweise angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel zur Einstellung an diesem zweiten Teil angeordnet sind und insbesondere eine drehbare Trommeleinrichtung beinhalten, an der vorzugsweise die Mittel zur Einschränkung und die Mittel zum Wechseln zumindest teilweise angeordnet sind.
Die Trommeleinrichtung weist vorzugsweise einen im Wesentlichen zylinderförmigen oder hohlzylinderförmigen Grundkörper auf, dessen Drehachse vorzugsweise am ersten oder zweiten Teil gelagert ist. Vorzugsweise ist mindestens ein Hilfselement vorgesehen, insbesondere N Hilfselemente, z. B. 12 Hilfselemente, die an einer Frontseite der Trommeleinrichtung entlang einer Kreisstrecke um die Drehachse der Trommeleinrichtung an dieser angeordnet sind, insbesondere in äquidistanten Abständen angeordnet sind, insbesondere fest mit dieser Trommeleinrichtung verbunden sind. Ein Hilfselement kann eine langgestrecktes Bauteil sein, also ein Bauteil, dessen Länge größer ist als jeweils dessen Breite und Höhe, insbesondere mindestens zweimal, dreimal oder viermal größer. Ein Hilfselement kann jeweils vorzugsweise, auch kombiniert, stift- oder stabförmig, rohrförmig, zylinderförmig, gitterförmig, ringförmig, ringsegmentförmig, rampenförmig oder anders geformt sein. Ein oder mehrere Mittel zur Einschränkung, z. B. ein Anschlagbereich, kann an einer Frontseite des Hilfselements angeordnet sein, um durch Anschlagen an einen Gegenanschlagbereich eine Zielposition zu definieren.
Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierhilfseinrichtung Mittel zum manuellen Einstellen der n-ten Zielposition aus einer Vielzahl von N vorbestimmten Zielpositionen aufweist. Dadurch kann die eingestellte Zielposition nicht nur automatisch oder schrittweise gewechselt werden, sondern auch Zielpositionen manuell oder automatisch unabhängig von einem Wechselmechanismus angefahren werden. Solche Mittel zum manuellen Einstellen sind vorzugsweise mechanisch oder elektrisch betreibbar ausgebildet und können ein Justierrad mit Kennzeichnungsmitteln zum Kennzeichnen der eingestellten Zielposition aufweisen, das insbesondere über eine Drehstange mit diesem rotierbaren Bauteil, insbesondere dieser Trommeleinrichtung verbunden sein kann, so dass mittels dem Justierrad die Trommeleinrichtung direkt drehbar ist.
Die Positionierhilfseinrichtung weist mindestens ein Mittel zum Wechseln, insbesondere zum automatischen Wechseln, der eingestellten Zielposition von der n-ten Zielposition zu einer (n + 1)-ten Zielposition auf. Durch das Wechseln wird vorzugsweise eine Änderung des relativen Bewegungsspielraums des ersten und zweiten Teils in einer horizontalen Richtung erreicht. Ferner wird vorzugsweise ein schrittweises Ändern der eingestellten Zielposition bewirkt, indem bei schrittweise aufeinanderfolgenden Positionierbewegungen vor jedem neuen Schritt oder nach jedem neuen Schritt „automatisch”, d. h. z. B. ohne zusätzliche Benutzeraktivität, zu einer neuen Zielposition gewechselt wird. Der Wechsel von der n-ten Zielposition zur (n + 1)-ten Zielposition als eingestellter Zielposition impliziert vorzugsweise, dass eine Positionierbewegung, die in der n-ten Zielposition durch das n-te Mittel zur Einschränkung einer Vielzahl von N Mitteln zur Einschränkung oder einem Mittel zur Einschränkung mit mindestens N möglichen Positionen stoppbar war, in der (n + 1)-ten Zielposition durch das (n + 1)-te Mittel zur Einschränkung stoppbar ist. Dabei können die N Mittel zur Einschränkung z. B. mit zunehmendem Abstand bezüglich dem ersten Mittel zur Einschränkung geometrisch zueinander versetzt angeordnet sein. Die n-te Zielposition kann also mit einer geometrisch vorbestimmten oder vorbestimmbaren Position eines n-ten Mittels zur Einschränkung korrespondieren. Es ist aber auch möglich, dass dieser Wechsel von der n-ten Zielposition zur (n + 1)-ten Zielposition als eingestellter Zielposition impliziert, dass eine Positionierbewegung, die in der n-ten Zielposition durch das n-te Mittel zur Einschränkung einer Vielzahl von N Mitteln zur Einschränkung oder einem Mittel zur Einschränkung mit mindestens N möglichen Positionen stoppbar war, in der (n + 1)-ten Zielposition durch ein anderes als das (n + 1)-te Mittel zur Einschränkung stoppbar ist. Dieser Fall tritt zum Beispiel dann ein, wenn ein Benutzer zwischenzeitlich mittels eines manuellen Mittels zur Einstellung, mit dem die Änderung der eingestellten Zielpositioon vorzugsweise in beliebiger Schrittweite erfolgen kann, eine beliebige (n + m)-te Zielposition eingestellt hat, wobei m eine natürliche Zahl größer Null ist.
Die Mittel zum Wechseln können eine Ratscheneinrichtung aufweisen (z. B. ein Reibrichtgesperre oder ein Klinkenrad), welche insbesondere die Bewegung des ersten und zweiten Teils in eine Richtung, z. B. eine Positionierbewegungsrichtung, um einen Schritt erlaubt und entgegen der Bewegungsrichtung sperrt, oder welche insbesondere die Rotation des rotierbaren Bauelements um eine Schrittweite in einer Durchlassrichtung erlauben und die Rotation in Sperrichtung verhinderen oder erschweren. Mittel zum Wechseln können mindestens einen Vorsprung, mindestens eine Vertiefung oder mindestens eine Nut aufweisen, die an der Oberfläche der Mittel zum Einstellen, insbesondere einer Trommeleinrichtung, ausgebildet sein können.
Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass diese Trommeleinrichtung eine im Wesentlichen zylinderförmige Außenseite aufweist und diese Mittel zum Wechseln insbesondere eine Vielzahl von N helix-förmigen, sich an dieser Außenseite entlang windenden, insbesondere äquidistant angeordneten, Führungsnuten oder Kulissen aufweisen, deren vorzugsweise offene Enden in Richtung der Drehachse der Trommeleinrichtung gerichtet sind.
Die Positionierhilfseinrichtung weist ferner mindestens ein erstes Mittel zur Kopplung dieser Positionierbewegung und dieser Positionierhilfseinrichtung auf oder zur Kopplung dieser Positionierbewegung mit diesen Mitteln zum Wechseln auf, so dass durch die ersten Mittel zur Kopplung während einer Positionierbewegung der Wechsel von dieser n-ten Zielposition zu dieser (n + 1)-ten Zielposition bewirkbar ist. Die ersten Mittel zur Kopplung können einen oder mehrere Vorsprünge, Klinken, Stäbe, Platten, Mitnehmer, Eingriffselemente und und/oder andere Bauteile aufweisen, die miteinander beweglich und/oder unbeweglich verbunden sein können, und die am ersten oder zweiten Teil angeordnet sein können. Vorzugsweise sind die ersten Mittel zur Kopplung derart angeordnet und ausgebildet, dass eine Positionierbewegung, insbesondere eine Positioniervorbewegung oder Positionierrückbewegung, automatisch, d. h. insbesondere ohne zusätzliche Benutzeraktivität, zu einer Wechselwirkung (mechanisch, magnetisch, elektrisch etc.) des ersten und des zweiten Teils führt, insbesondere automatisch zu einem Wechsel von der n-ten Zielposition zu dieser (n + 1)-ten Zielposition als eingestellter Zielposition führt.
Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel zur Kopplung ein Eingriffselement umfassen, das am ersten oder zweiten Teil angeordnet ist, das insbesondere in einer Eingriffsrichtung senkrecht zu der Drehachse eines rotierbaren Bauteils, insbesondere der Trommeleinrichtung, beweglich am ersten oder zweiten Teil angeordnet ist und vorzugsweise in Richtung der Drehachse unbeweglich am ersten oder zweiten Teil angeordnet ist, und das zum Eingriff in mindestens eine oder jede dieser Führungsnuten (der Trommeleinrichtung) ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass diese ersten Mittel zur Kopplung mechanisch sind, so dass diese während der Positionierungsbewegung den Wechsel von dieser n-ten Zielposition zu dieser (n + 1)-ten Zielposition mechanisch bewirken. Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel zur Kopplung beweglich am ersten oder zweiten Teil angeordnet sind und dass die Positionierhilfseinrichtung auch zweite Mittel zur Kopplung der Positionierbewegung an die ersten Mittel zur Kopplung aufweist, so dass die ersten Mittel zur Kopplung durch die zweiten Mittel zur Kopplung während einer Positionierbewegung bewegbar sind. Bevorzugt sind die ersten Mittel zur Kopplung am ersten Teil der Positioniereinrichtung angeordnet.
Vorzugsweise weist die Positionierhilfseinrichtung auch mindestens ein zweite Mittel zur Kopplung der Positionierbewegung an die ersten Mittel zur Kopplung auf, so dass die ersten Mittel zur Kopplung durch die zweiten Mittel zur Kopplung während einer Positionierbewegung bewegbar sind.
Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung zur Durchführung einer translatorischen Relativbewegung des ersten und zweiten Teils entlang einer linearen Führungsrichtung ausgebildet ist, die im Wesentlichen parallel zu der Drehachse der Trommeleinrichtung verläuft, so dass der Eingriff des Eingriffselements in die Führungsnuten der Trommeleinrichtung bewirkt, dass bei der im Wesentlichen translatorischen Positionierungsbewegung das in eine Führungsnut eingreifende Eingriffselement die Trommeleinrichtung dreht, wodurch von der n-ten Zielposition in die (n + 1)-te Zielposition gewechselt wird und diese als neue eingestellte Zielposition eingestellt wird.
Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweiten Mittel zur Kopplung zum Bewegen des Eingriffselements entlang der Eingriffsrichtung ausgebildet sind, wobei diese Mittel insbesondere eine Kulisseneinrichtung und ein Kulissensteinelement beinhalten, wobei vorzugsweise die Kulisseneinrichtung am zweiten Teil angeordnet ist und/oder vorzugsweise im Wesentlichen sich entlang der linearen Führungsrichtung erstreckend angeordnet ist und vorzugsweise das Kulissensteinelement sich im Wesentlichen senkrecht zur Eingriffsrichtung und im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse erstreckend fest am Eingriffselement angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass diese Kulisseneinrichtung eine Kulisse aufweist, oder mehrere Kulissen aufweist, und dieses Kulissensteinelement einen (oder mehrere) durch die Kulisse (oder durch mehrere Kulissen) führbaren Kulissenstein aufweist, wobei die Kulisse derart geformt ist, dass das Eingriffselement während der Positionierbewegung von der Startposition in die n-te Zielposition nicht in die Führungsnut eingreift und während der Positionierrückbewegung von der n-ten Zielposition in die Startposition in diese Führungsnut eingreift, wodurch auf diesem Rückweg von der n-ten Zielposition zur (n + 1)-ten Zielposition gewechselt wird und diese als neue Zielposition eingestellt wird. Umgekehrt kann das Eingriffselement auch nur bei der Positioniervorbewegung in die Führungsnut eingreifen und dadurch die Zielposition wechseln. Vorzugsweise weist eine Kulisse einen langgestreckten, insbesondere im Wesentlichen linearen, Verlauf auf, wobei die im Wesentlichen lineare Kulisse vorzugsweise einen ersten und insbesondere auch einen zweiten Endbereich aufweist und einen mittleren Bereich, der eine größere Breite aufweist als ein Endbereich.
Vorzugsweise weist die Probenverteilervorrichtung eine Deaktivierungseinrichtung auf, mit der verhindert werden kann, dass durch die Betätigungsbewegung über die ersten Mittel zur Kopplung der Wechsel von dieser n-ten Zielposition zu dieser (n + 1)-ten Zielposition bewirkt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Probenverteilervorrichtung flexibler verwendbar ist, indem die Betätigungsbewegung durch die Deaktivierung der Wechselautomatik auch so durchgeführt werden kann, dass sie nicht zwingend den Wechsel von dieser n-ten Zielposition zu dieser (n + 1)-ten Zielposition bewirkt, insbesondere zeitweise oder bis zur erneuten Aktivierung der Wechselautomatik. Vorzugsweise ist diese Deaktivierungseinrichtung manuell oder automatisch, z. B. programmgesteuert, bedienbar. Es kann ein zweiter Betriebsmodus vorgesehen sein, indem die Wechselautomatik durch die Deaktivierungseinrichtung deaktiviert ist, während sie im ersten Betriebsmodus aktiviert ist. Beispielsweise kann ein Nutzer sich durch diese Deaktivierungseinrichtung entscheiden, die Probenverteilervorrichtung zunächst im ersten Betriebsmodus zu verwenden und zeitweilig auf den zweiten Betriebsmodus umzuschalten, um z. B. die Befüllung einer im ersten Betriebsmodus befüllten Probenplatte manuell zu modifizieren. Die Deaktivierungseinrichtung kann eine Totmannschaltung aufweisen, so dass dieser erste Betriebsmodus der Standardmodus ist. Die Deaktivierungseinrichtung kann so ausgebildet sein, dass die Wirkung dieser ersten Mittel zur Kopplung oder dieser zweiten Mittel zur Kopplung während der Deaktivierungswirkung verhindert wird, indem die Deaktivierungseinrichtung entsprechende mechanische und/oder elektrische oder anders wirkende Mittel aufweist. Beispielsweise könnte die Deaktivierungseinrichtung einen Hebel aufweisen, der im Falle der Deaktivierung dieses Kulissensteinelement während dieser Positionierungsbewegung an Stelle der Kulisse führt, so dass dieses Eingriffselement nicht in diese Führungsnut dieser Trommeleinrichtung eingreift, so dass dieser Wechsel nicht automatisch bewirkt wird.
Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Abfederung der Relativbewegung des ersten und zweiten Teils vorgesehen sind, wenn sich die Relativbewegung der n-ten Zielposition nähert. Dadurch wird z. B. verhindert, dass ein heftiges Anschlagen des ersten und zweiten Teils erfolgt, was die Lebensdauer der Bauteile verlängert bzw. die Präzision der Positioniereinrichtung erhält und verhindert, dass z. B. eine flüssige Probe durch den Aufschlag beim Erreichen der Zielposition an einer unerwünschten Position aus der Probentransporteinrichtung abgegeben wird. Die Mittel zur Abfederung können elastische Elemente, z. B. Federn wie Spiralfedern, Blattfedern oder Puffer aus einem elastischen Material z. B. Gummi aufweisen, oder Anschlagdämpfereinrichtungen aufweisen, die z. B. auf magnetischer Basis arbeiten. Dabei ist zu beachten, dass eine hohe Präzision bei der Positionierung des ersten und zweiten Teils wichtig ist, die zudem langzeitstabil sein soll, so dass die verwendeten Mittel zur Abfederung entsprechend gewählt werden sollten.
Die erfindungsgemäße Probenverteilervorrichtung ist insbesondere eine Pipettiervorrichtung, die vorzugsweise eine erfindungsgemäße Positioniereinrichtung aufweist.
Die erfindungsgemäße Probenverteilervorrichtung weist insbesondere eine Positioniereinrichtung auf, die insbesondere erfindungsgemäß ausgestaltet ist, wobei die Positioniereinrichtung ein erstes Teil aufweist, an dem eine Probentransporteinrichtung anordenbar ist, ein relativ zum ersten Teil beweglich angeordnetes zweites Teil aufweist, an dem ein Probenhalter anordenbar ist, und eine Führungseinrichtung aufweist, mittels der das erste und das zweite Teil relativ zueinander wiederholt zwischen einer ersten Position und einer n-ten Zielposition führbar sind,, wobei die Probenverteilervorrichtung ferner vorzugsweise aufweist: einen Vorratsgefäßhalter, der zum Halten eines mit Probe befüllten Vorratsgefäßes in einer vorbestimmten Höhe geeignet ist, und vorzugsweise Mittel zum Ändern der Höhe des Vorratsgefäßhalters in Bezug auf dieses erste Teil.
Die erfindungsgemäße Probenverteilervorrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Mittel zur Kopplung der Relativbewegung des ersten und zweiten Teils, insbesondere der Positionierbewegung, aufweist und dass dieses mindestens eine Mittel zum Ändern der Höhe eines Vorratsgefäßes oder Vorratsgefäßhalters vorgesehen sind, so dass durch dieses mindestens eine dritte Mittel zur Kopplung während der Relativbewegung, insbesondere während des Ansteuerns einer Startposition eine Änderung der Höhe des Vorratsgefäßes bewirkt wird. Eine solche Vorratsgefäßhubautomatik hat den Vorteil, dass insbesondere keine zusätzliche Benutzeraktivität erforderlich ist, um eine Probenaufnahmeposition herbeizuführen, in der die Probe aus einem Vorratsgefäß in die Probentransporteinrichtung aufgenommen werden kann, was die Effizienz der Probenverteilervorrichtung erhöht.
Die erfindungsgemäße Probenverteilervorrichtung, die insbesondere eine erfindungsgemäße Positioniereinrichtung aufweist, kann ein Pipettierautomat, ein Pipettierroboter, eine Pipettierhalbautomat, oder eine Pipettiervorrichtung sein, die insbesondere manuell bedienbar oder betätigbar sein kann, die jeweils vorzugsweise automatisch, halbautomatisch, elektrisch betrieben, teilweise elektrisch betrieben, ganz oder teilweise hydraulisch oder pneumatisch betrieben, vollmechanisch oder gemischt mechanisch, hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch betrieben ausgestaltet sein kann. Vorzugsweise ist die Probenverteilervorrichtung eine manuell betätigbare Vorrichtung, die insbesondere ohne externe elektrische Energiequelle verwendbar ist. Dadurch ergibt sich gegenüber einer vollautomatischen elektrischen Probenverteilervorrichtung, z. B. einem Pipettierroboter, der Vorteil, dass netzunabhängig gearbeitet werden kann, was eine flexiblere Benutzung erlaubt. Zudem kann durch die einfachere Ausführung die Bemaßung und die Masse der Probenverteilervorrichtung klein gehalten werden, die z. B. in einem Volumen von kleiner als 60 cm·50 cm·40 cm oder 50 cm·40 cm·30 cm (Breite·Höhe·Tiefe) oder z. B. eine Masse von kleiner als 3 kg, 5 kg, 8 kg, 10 kg, 12 kg oder 15 kg aufweisend, angeordnet werden kann. Eine kleinere Stellfläche oder Masse erlaubt ebenfalls eine flexiblere Verwendung der Probenverteilervorrichtung, die so z. B. auf den meisten Labor-Arbeitsflächen (Workbenches) angeordnet und leicht versetzt werden kann.
Die Probenverteilervorrichtung weist vorzugsweise ein Gehäuse auf, welches insbesondere eine erfindungsgemäße Positioniereinrichtung im Wesentlichen oder zumindest teilweise umschließt. Das Gehäuse ist zur stationären Anordnung ausgebildet, und weist z. B. Gummisockel oder dergleichen für den festen Stand auf z. B. einer Laborworkbench auf. Ferner kann ein Gestell vorgesehen sein, welches die Bauteile der Positioniereinrichtung trägt.
Die Positioniereinrichtung und die Probenverteilervorrichtung und deren Komponenten kann vorzugsweise aus Metallen, z. B. Aluminium oder Stahl gefertigt, um eine möglichst hohe Präzision und Langzeitstabilität zu erreichen. Die Positioniereinrichtung und die Probenverteilervorrichtung und deren Komponenten sind vorzugsweise aus Kunststoffen gefertigt, z. B. aus Polypropylen. Vorzugsweise sind die Positioniereinrichtung und die Probenverteilervorrichtung und deren Komponenten aus solchen Materialien hergestellt, die ein Korrosionsbeständigkeit gewährleisten, insbesondere, wenn wasserhaltige Proben, insbesondere biologische Medien, die salzhaltig sein können, verwendet werden. Die Materialien sollen vorzugsweise chemisch inert sein und im wesentlichen ohne Beeinträchtigung ihrer Zusammensetzung mit Reinigungsmitteln behandelbar sein, die ein Sterilisieren der Bauteile ermöglichen, z. B. 70%-gem Alkohol/Wasser-Gemisch, die zur Sterilisierung von sterilen Arbeitsbereichen in biologischen oder medizinischen Forschungslaboren verwendet werden. Ebenso können die Teile der Positioniervorrichtung und Probenverteilervorrichtungen Beschichtungen aufweisen, um diese Eigenschaften zu erreichen. Insbesondere werden die Oberflächen eloxiert, um sie mittels eines elektrolytischen Verfahrens, dass insbeondere auf anodischer Oxidation beruht, mit einer Oxidschicht zu versehen. Dies kann insbesondere bei Teilen aus Aluminium durchgeführt werden.
Die Probenverteilervorrichtung ist vorzugsweise zur Verwendung mit einer herkömmlichen Pipette, insbesondere Mehrkanalpipette ausgestaltet. Beispiele für bevorzugt verwendbare Mehrkanalpipetten sind die Mehrkanalpipetten Eppendorf Research^®, und Eppendorf Research^® plus, für elektronische Pipetten die Pipetten Eppendorf Research^® pro und Eppendorf Xplorer^® der Eppendorf AG.
Ebenso können die erfindungsgemäßen Probenverteilervorrichtungen mit Dispensern wie z. B. den Dispensern Multipette^® und den elektronischen Dispensern Multipette^® stream und Multipette^® Xstream der Eppendorf AG benutzt werden.
Es ist aber auch möglich und bevorzugt, dass die Pipette für die Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Probenverteilervorrichtung speziell ausgebildet ist, und kann zur ausschließlichen Verwendung und/oder Integration in die Probenverteilervorrichtung ausgestaltet sein.
Eine bevorzugt mit der erfindungsgemäßen Probenverteilervorrichtung verwendbare Mehrfachpipette weist vorzugsweise 2, 4, 6, 16, 24 oder besonders bevorzugt 12 oder noch bevorzugter 8 Kanäle auf. Solche Mehrfachpipetten eignen sich besonders gut für die Befüllung von herkömmlichen Mikrotiterplatten oder anderen Mikrotiterplatten. Eine Achtkanalpipette kann insbesondere zur Befüllung von 96er-, 384-er oder 1536-er Mikrotiterplatten verwendet werden.
Herkömmliche Mikrotiterplatten oder andere Mikrotiterplatten weisen jeweils besonders bevorzugt 96 oder 384 Probenaufnahmen auf, oder vorzugsweise 4, 8, 12, 16, 32, 64, 192, 1536, 6144 oder eine andere Zahl von Probenaufnahmen auf. Geeignete herkömmliche Mikrotiterplatten sind z. B. die Eppendorf Plate^® Polypropylene mit 96 oder 384 Probenaufnahmen, oder die Eppendorf Deepwell Plates^® mit 96 oder 384 Probenaufnahmen der Eppendorf AG, jeweils unabhängig von der Bodenform. Die beschriebenen Mikrotiterplatten sind zur Verwendung in der Probenverteilervorrichtung bevorzugt vorgesehen, wenn auch andere Probenhalter mit mehreren miteinander verbundenen Probenbehältern (z. B. Probenaufnahmen) oder zum Halten von Einzelprobenbehältern, z. B. Probenröhrchen, möglich sind.
Vorzugsweise weist die Probenverteilervorrichtung einen Probenhalteranordnungsabschnitt auf, der eine Probenhalteraufnahmeplatte aufweisen kann. Die Probenhalteraufnahmeplatte kann zur Aufnahme eines (oder mehrerer, insbesondere unterschiedlicher) Probenhalters ausgebildet sein, oder zur gleichzeitigen oder nicht-gleichzeitigen Aufnahme mehrerer, insbesondere unterschiedlicher, Probenhalter ausgebildet sein. Dazu kann eine Adaptereinrichtung und/oder eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden mit einer Adaptereinrichtung vorgesehen sein, wobei mittels einer Adaptereinrichtung, z. B. einem Adapterrahmen, ein bestimmter Typ von Probenhalter gehalten werden kann, z. B. verschiedene Typen von Mikrotiterplatten oder miteinander integral verbundene Probengefäße oder durch Zusammenstecken verbundene Probengefäße, z. B. in Form von Probengefäßstreifen. Vorzugsweise weist eine Pipettiervorrichtung einen Abschnitt auf, der zum Halten von Pipettenspitzen oder zum Halten eines Pipettenspitzenvorratshalters ausgebildet ist. Ein Pipettenspitzenvorratshalter weist vorzugsweise ein Gestell mit einer Lochplatte auf, in deren Löchern Pipettenspitzen gelagert sind, vorzugsweise derart, dass eine einzelne senkrecht geführte Bewegung einer unbestückten Mehrkanalpipette diese vollständig mit Pipettenspitzen bestücken kann. Dieser Abschnitt kann in einer Abdeckplatte des Gehäuses der Pipettenvorrichtung ausgebildet sein, insbesondere als Vertiefung, und insbesondere in der Probenhalteraufnahmeplatte.
Die erfindungsgemäße Probenverteilervorrichtung kann aber nicht nur mit Pipetten, sondern auch mit anderen Probentransport- oder Probendosiereinrichtungen verwendet werden, die z. B. Proben-Volumina durch Pumpeneinsatz oder Gravitation befördern. Die zu verteilende Probe ist vorzugsweise flüssig, kann aber auch eine andere Konsistenz aufweisen und z. B. gel-artig, pulverförmig, fest oder gasförmig sein.
Vorzugsweise weist die Probenverteilervorrichtung eine Höheneinstelleinrichtung auf, die vorzugsweise am ersten Teil befestigt ist oder befestigbar ist oder mit dem ersten Teil vom Benutzer trennbar oder untrennbar verbunden ist, und mit der die Höhe einer damit verbindbaren Probentransporteinrichtung relativ zum ersten undr zweiten Teil einstellbar ist. Auf diese Weise kann insbesondere eine optimale Abgabeposition oder Aufnahmeposition bei der Probenverteilung festgelegt werden. Die Höheneinstelleinrichtung weist vorzugsweise ein drittes und vorzugsweise auch ein viertes Teil auf, das/die gegeneinander oder gegenüber dem ersten Teil bewegbar angeordnet ist/sind. Vorzugsweise weist die Höheneinstelleinrichtung eine Führungseinrichtung auf, mittels der die relative Bewegung des dritten und falls vorhanden vierten Teils in Führungsrichtung führbar ist, insbesondere im wesentlichen in z-Richtung, also senkrechter Richtung. Vorzugsweise handelt es sich bei dem dritten und gegebenenfalls vierten Teil um Haltevorrichtungen für die Probentransportvorrichtung wie Stützelemente.
Die Höheneinstelleinrichtung kann Mittel zur Federung der Bewegung des dritten und gegebenenfalls vierten Teils aufweisen, um Stöße durch ein zu heftiges Anschlagen der Teile zu verhindern, und um insbesondere ein unerwünschtes Abtropfen flüssiger Proben zu verhindern. Die Mittel zur Federung können elastische Elemente, z. B. Federn, insbesondere Spiral- und Blattfedern, Puffer aus einem elastischen Material wie Gummi oder Anschlagdämpfereinrichtungen aufweisen, die z. B. auf magnetischen Effekten beruhen. Dabei ist zu beachten, dass vorzugsweise eine hohe Präzision bei der Positionierung des dritten und gegebenenfalls vierten Teils wichtig ist, die zudem langzeitstabil sein soll, so dass die verwendeten Mittel zur Federung entsprechend gewählt werden sollten.
Der Hub der Höheneinstelleinrichtung ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass ein Positionieren der Probentransporteinrichtung zur Aufnahme von Proben aus verschiedenen geeigneten Arten von Probenvorratsgefäßen und zur Abgabe an verschiedene Typen von Probenhaltern möglich ist. Die Höheneinstelleinrichtung weist vorzugsweise eine Schnellverstelleinrichtung auf, damit vorbestimmte Höhen, die z. B. an die Höhen von Standartprobenplatten oder den Längen von Standardpipettenspitzen angepasst sein können, ohne Messungen oder im wesentlichen ohne ausführliche Höhenkontrolle durch den Benutzer direkt und einfach einstellbar sind. Z. B. kann so ein Hub zwischen 0,5 und 100 mm, 1 mm und 10 mm, 3 mm und 50 mm, 3 mm und 20 mm, oder insbesondere von 4,5 mm oder 9 mm vorgebbar sein, um das dritte und gegebenfalls vierte Teil gegenüber dem ersten Teil zum Ansteuern einer 96er- oder 96er Mikrotiterplatte schnell verstellen zu können.
Die Probenverteilervorrichtung weist insbesondere eine Haltevorrichtung für eine Probentransporteinrichtung auf, insbesondere einen Pipettenhalter, der vorzugsweise mit dem ersten Teil verbunden ist und vorzugsweise vom Benutzer trennbar verbindbar ist. Verschiedene Haltevorrichtungen können zum Halten verschiedener Probentransporteinrichtungen vorgesehen sein, oder es kann eine einzige Haltevorrichtung vorgesehen sein, die zum Halten verschiedener Probentransporteinrichtungen ausgebildet sein kann. Vorzugsweise ist eine Verbindungseinrichtung vorgesehen, mittels der die Haltevorrichtung mit dem ersten oder zweiten Teil verbindbar ist, insbesondere schwenkbar verbindbar ist.
Vorzugsweise weist die Probenverteilervorrichtung eine Neigevorrichtung auf, mittels der diese Haltevorrichtung zum Halten der Probentransporteinrichtung gegenüber der vertikalen Richtung (z-Richtung) in einem Winkel 0° ⇐ α ⇐ 90° anordenbar ist, wobei vorzugsweise 1° ⇐ α ⇐ 10° oder 1° ⇐ α ⇐ 5°. Das Neigen ermöglicht es, eine Probe nicht nur senkrecht nach unten abgeben zu können. Es ermöglicht z. B. einem Benutzer, eine Probe mittels einer Pipettenspitze an die seitliche Innenwand eines Gefäßes abgeben zu können. Dies ist bei kleinen Probenvolumina vorteilhaft, wenn das Probengewicht die Adhäsion des Tropfens an der Pipettenspitze nicht überwinden kann, um definiert nach unten zu fallen. Die Neigevorrichtung weist vorzugsweise eine im wesentlichen horizontal angeordnete Neigeachse auf, z. B. eine das dritte und vierte Teil rotierbar verbindende Neigeachse. Die Neigeachse kann einen Metallstift realisiert sein, der z. B. am ersten Teil befestigt sein kann und durch eine Öffnung des dritten oder vierten Teils rotationsbeweglich geführt sein kann. Vorzugsweise weist die Neigevorrichtung Mittel zum Feststellen der Neigeposition, auf, z. B. ein Feststellrad. Ferner weist die Neigevorrichtung vorzugsweise Mittel zum automatischen Rückstellen in die senkrechte Position auf. Dadurch wird z. B. ein gegenüber dem ersten Teil rotierbares drittes Teil nach dem Loslassen durch den Benutzer automatisch wieder in die senkrechte Position geführt. Die Mittel zum automatischen Rückstellen können eine Feder wie eine Spiralzugfeder aufweisen, die z. B. das dritte Teil wieder in die senkrechte Position zurückzieht, wenn der Benutzer das dritte Teil nicht mehr neigt.
Vorzugsweise weist die Probenverteilervorrichtung eine automatische Höhenverstelleinrichtung auf, bei der ein höhenverstellbares Bauteil der Vorrichtung durch die Betätigungsbewegung, insbesondere die Positionierbewegung, automatisch höhenverstellt wird. Dieses Bauteil ist vorzugsweise ein höhenverstellbarer Probenvorratsgefäßhalter, so dass verschiedene Probenvorratsgefäße mit der Probenverteilervorrichtung verwendbar sind und/oder eine komfortable Probenaufnahme ermöglicht wird, indem das Probenvorratsgefäß automatisch in Richtung der Probentransporteinrichtung angehoben wird. Dazu weist die Probenverteilervorrichtung vorzugsweise Mittel zum Ändern der Höhe des (Proben-)Vorratsgefäßhalters in Bezug auf dieses erste und/oder zweite Teil auf, z. B. eine (z. B. automatische) Liftvorrichtung mit einem oder mehreren Liftelementen, die eine Walze und/oder ein Keilelement beinhalten können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Positionieren eines ersten Teils relativ zu einem zweiten Teil in aufeinanderfolgenden Schritten an jeweils unterschiedlichen Zielpositionen mithilfe einer Positioniereinrichtung, die insbesondere erfindungsgemäß ausgestaltet ist, insbesondere in einer Probenverteilervorrichtung, die insbesondere erfindungsgemäß ausgestaltet ist, insbesondere in einer Pipettiervorrichtung, umfasst die Schritte, dass eine n-te Positionierbewegung des ersten und zweiten Teils relativ zueinander zwischen einer ersten Position, vorzugsweise Startposition und einer vorbestimmten n-ten Zielposition durchgeführt wird, die als eine von N möglichen vorbestimmten Zielpositionen an der Positioniereinrichtung einstellbar ist, dass eine darauf folgende (n + 1)-te Positionierbewegung des ersten und zweiten Teils relativ zueinander automatisch zwischen einer ersten Position, vorzugsweise einer Startposition und der (n + 1)-ten Zielposition durchgeführt wird, indem eine Positionierbewegung dazu genutzt wird, um durch ihre Kopplung mit einer Positionierhilfseinrichtung den Wechsel von der n-ten Zielposition in die (n + 1)-te Zielposition zu bewirken, so dass diese als neue eingestellte Zielposition eingestellt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst vorzugsweise das Merkmal, dass der Rückweg der n-ten Positionierbewegung von dieser n-ten Zielposition zurück in eine erste Position, vorzugsweise Startposition dazu genutzt wird, um durch eine Kopplung der Positionierrückbewegung mit einer Positionierhilfseinrichtung diesen Wechsel von der n-ten Zielposition in die (n + 1)-te Zielposition zu bewirken, so dass diese als neue eingestellte Zielposition eingestellt wird. Es kann hier aber auch die Positonierhinbewegung genutzt werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Positioniereinrichtung für eine Probenverteilervorrichtung, insbesondere für eine Pipettiervorrichtung, die aufweist: ein erstes Teil, an dem eine Probentransporteinrichtung anordenbar ist, ein zweites Teil, an dem ein Probenhalter anordenbar ist, wobei das erste Teil und das zweite Teil relativ zueinander zwischen einer ersten Position und einer eingestellten Zielposition des ersten und zweiten Teils zur Durchführung einer Positionierbewegung bewegbar angeordnet sind, so dass eine Probe gegenüber dem Probenhalter durch die Positionierbewegung zwischen der ersten Position und der eingestellten Zielposition beförderbar ist und an der Zielposition durch Abgabe von der Probentransporteinrichtung bis zum Probenhalter beförderbar ist oder in der Probentransportvorrichtung gegenüber dem Probenhalter durch die Positionierbewegung zwischen der ersten Position und der eingestellten Zielposition und durch eine Bewegung der Probentransportvorrichtung relativ zum ersten Teil in eine Abgabeposition beförderbar ist und an der Abgabeposition durch Abgabe von der Probentransporteinrichtung bis zum Probenhalter beförderbar ist, wobei eine Betätigungsbewegung vorgesehen ist, die dieser Beförderung der Probe dient, wobei durch diese Betätigungsbewegung automatisch auch eine weitere Wirkung erzielt wird, z. B. der automatische Wechsel der eingestellten Zielposition oder die automatische Höhenverstellung z. B. eines Probenvorratsgefäßhalters.
Die Definitionen von Begriffen und Erläuterungen von Bauteilen und Mitteln gelten für alle erfindungsgemäßen Gegenstände, d. h. die Positioniereinrichtung, die Probenverteilervorrichtung und das Verfahren, falls dies nicht anders beschrieben wird oder sich nicht anders aus dem Kontext ergibt. Merkmale der erfindungsgemäßen Gegenstände und Ausführungsformen können kombiniert werden, wo dies möglich oder vorteilhaft erscheint.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung, der erfindungsgemäßen Probenverteilervorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den Figuren und deren Beschreibung. Gleiche Bauteile der Ausführungsbeispiele werden im Wesentlichen durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet, falls dies nicht anders beschrieben wird oder sich nicht anders aus dem Kontext ergibt. Es zeigen:
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung.
2 bis 16b zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Probenverteilervorrichtung, die eine erfindungsgemäße Positioniereinrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel aufweist, sowie verschiedene Teilkomponenten der Probenverteilervorrichtung und geeignetes Zubehör in bevorzugten Ausführungsformen.
2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f zeigen perspektivisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Probenverteilervorrichtung, wobei sich das erste und zweite Teil in einer Startposition befinden, wobei sich die Haltevorrichtung für die Probentransporteinrichtung in eine Verfahrhöhe angehoben ist (2a), in eine Probenaufnahmehöhe gesenkt ist (2b), in einer Verfahrhöhe angehoben ist und oberhalb der ersten Reihe der Mikrotiterplatte in einer ersten Zielposition angeordnet ist (2c), oberhalb der zwölften Reihe der Mikrotiterplatte in einer zwölften Zielposition angeordnet ist (2d), in einer ersten Zielposition angeordnet ist und auf eine Probenabgabehöhe gesenkt ist (2e), oder in einer ersten Zielposition angeordnet ist, auf eine Probenabgabehöhe gesenkt ist und geneigt angeordnet ist (2f).
3a zeigt perspektivisch die Haltevorrichtung für die Pipette der 2f, bei der die Haltevorrichtung geneigt angeordnet ist.
3b zeigt ein Detail der 3a.
4a zeigt eine perspektivische Detailansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Haltevorrichtung für eine Pipette.
4b zeigt eine perspektivische Detailansicht des in den 2a bis 2f gezeigten Ausführungsbeispiels der Haltevorrichtung für eine Pipette.
5a und 5b zeigen jeweils perspektivisch, aber aus unterschiedlichen Blickwinkeln, eine Explosionsansicht der Probenverteilervorrichtung, die in den 2a bis 2f gezeigt ist.
6 zeigt perspektivisch das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung, das in der Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f, 5a und 5b verwendet wird.
6b zeigt ein Detail der Positionierhilfseinrichtung 30 aus 6a.
6c zeigt eine perspektivische Rückansicht der Kulisseneinrichtung 75, mittels der die lineare Positionierbewegung P ein positionsabhängiges Ein- und Auskoppeln der ersten Mittel zur Kopplung in Richtung E in 6b bewirken.
6d zeigt die Kulisse 77 der 5a, 5b und 6a bis 6c in einer Aufsicht.
7 zeigt perspektivisch frontal die Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f und deren Mittel zur Feinjustierung der Zielpositionen der in 6a gezeigten Positioniereinrichtung.
8a zeigt perspektivisch von hinten ein Detail der modifizierten erfindungsgemäßen Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f, insbesondere deren automatische Höhenverstelleinrichtung, die mittels der Positionierbewegung das Probenvorratsgefäß an einer Startposition zum Einstellen einer Aufnahmehöhe der Haltevorrichtung anhebt.
8b zeigt ein Detail der 8a.
9 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Führungseinrichtung zu jener Führungseinrichtung, die in der Positioniereinrichtung der Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f verwendet wird, mit Detailausschnitten, nämlich die Führungseinrichtung aus 8a.
10a und 10b zeigen perspektivisch von oben die Haltevorrichtung mit Pipette der Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f über deren mit einer 384er-Mikrotiterplatte bestückten Probenhaltereinrichtung, in einer 0°-Anordnung der Mikrotiterplatte und einer 180°-Anordnung der Mikrotiterplatte.
11a bis 15b zeigen sechs verschiedene Ausführungsformen von Adapterelementen für die Probenhaltereinrichtung der Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f, für sechs verschiedene Probenhalterausführungen, und zwar in perspektivisch isometrischer Ansicht (11a, 12a, 13a, 14a, 15a,) oder perspektivischer Explosionsansicht (11b, 12b, 13b, 14b, 15b).
16a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines mit der Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f verwendbaren Probenvorratsgefäßes.
16b zeigt das in den 2a bis 2f gezeigt Probenvorratsgefäß.
17 bis 19 zeigen eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Probenverteilervorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung in einer weiteren Ausführungsform, mit gegenüber dem stationären Gehäuse beweglichem zweiten Teil und im Wesentlichen unbeweglichen ersten Teil.
1 zeigt eine erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung 1'. Diese ist geeignet, um in einer Probenverteilervorrichtung verwendet zu werden, z. B. der Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f, also z. B. in einer Pipettiervorrichtung, bei der eine flüssige Probe, z. B. eine Lösung mit PCR-Reagenzien, aus einem Probenvorratsgefäß mittels einer Mehrkanalpipette auf die Probenaufnahmen einer Mikrotiterplatte verteilt wird. Die Positioniereinrichtung 1' ist dazu ausgebildet, dass das erste Teil 10' relativ zum zweiten Teil 20' in lateraler Bewegungsrichtung R (durch den Doppelpfeil angedeutet) bewegbar ist. Am ersten Teil 10' ist eine Probentransporteinrichtung 90' anordenbar, z. B. eine Mehrkanalpipette, und am zweiten Teil 20' ist ein Probenhalter 80' anordenbar, z. B. eine Mikrotiterplatte mit 96 (oder z. B. auch 384) Probenaufnahmen 81'. Die Positioniereinrichtung 1' ist derart ausgebildet, dass eine Positionierbewegung des ersten und zweiten Teils relativ zueinander zwischen einer Startposition, die in 1 der Position des gestrichelt dargestellte ersten Teils entspricht, und einer eingestellten Zielposition durchführbar ist. Eine Startposition weist in diesem Ausführungsbeispiel die Möglichkeit auf, dass in der Startposition eine Probe in die Probentransporteinrichtung 90' aufnehmbar ist, z. B. durch Ansaugen in die Pipettenspitzen einer Pipette. Eine Zielposition weist hier die Möglichkeit auf, dass in dser Zielposition die Probe von der Probentransporteinrichtung an den Probenhalter abgebbar ist. In 1 befinden sich das erste und das zweite Teil in der siebten Zielposition von insgesamt 12 möglichen Zielpositionen, die jeweils der Probenabgabeposition des ersten Teils an die erste bis zwölfte Reihe einer 96-er Mikrotiterplatte entsprechen können.
Die Positioniereinrichtung 1' bietet den Vorteil, dass keine zusätzliche Benutzeraktivität erforderlich ist, um die eingestellte Zielposition zu ändern, da der Wechsel der Zielposition automatisch durch die obligatorische Positionierbewegung erfolgt. Dies wird mittels einer Positionierhilfseinrichtung 30' erreicht, die Mittel zur Einschränkung 40' der relativen Beweglichkeit des ersten und des zweiten Teils in der eingestellten Zielposition aufweist, die ferner Mittel zur Einstellung 50' der n-ten Zielposition aus einer Vielzahl von N = 12 vorbestimmten Zielpositionen als eingestellte Zielposition aufweist, die ferner Mittel zum Wechseln 60' der eingestellten Zielposition von der n-ten Zielposition zu einer (n + 1)-ten Zielposition aufweist, und die ferner erste Mittel zur Kopplung 70' dieser Positionierbewegung und dieser Mittel zum Wechseln aufweist, so dass durch die ersten Mittel zur Kopplung während einer lateralen Positionierbewegung der Wechsel von dieser n-ten Zielposition zu dieser (n + 1)-ten Zielposition bewirkbar ist.
Die schematisch gezeigten Mittel zur Einschränkung 40' beinhalten einen Anschlagbereich 40', der an den Mitteln zur Einstellung 50 angeordnet ist. In der gezeigten siebten Zielposition schlägt ein Gegenanschlagbereich 40a' des ersten Teils 10' am Anschlagbereich 40' an, der an einer Teilkomponente 52' der Mittel zum Einstellen 50' angeordnet ist. Die Teilkomponente 52' ist über das am zweiten Teil befestigte Rasterelement 51' der Mittel zum Einstellen 50' am zweiten Teil (lösbar) fixiert. Durch das Anschlagen ist es insbesondere möglich, dass im Falle der manuellen Durchführung der Positionierbewegung durch den Benutzer die Zielposition leicht anzufahren ist, da die laterale Positionierbewegung an der siebten Zielposition blockiert ist. Bei der Positioniereinrichtung 1' ist vorgesehen, dass während der lateralen Positionierbewegung, und zwar entweder auf dem Weg von der Startposition zur n-ten, z. B. siebten Zielposition (1. alternative Ausgestaltung), oder auf dem Rückweg von dieser zur Startposition (2. alternative Ausgestaltung) ein am ersten Teil 10' angeordnetes Vorsprungselement 11' das erste Mittel zur Kopplung 70' betätigt, welches die Mittel zum Wechseln 60' betätigt. Diese Mittel zum Wechseln 60' können z. B. eine Klinkeneinrichtung 60' aufweisen, die die Teilkomponente 52' kurzzeitig anhebt, so dass deren unten liegender Rastnocken 52a' aus der Rastvertiefung des Rasterelements 51' gehoben wird, was ein Weitergleiten des Rastnockens 52a' bis zur (n + 1)-ten, z. B. achten, Rastvertiefung, ermöglicht, wo der Rastnocken 52a' wiederum einrastet und die Zielposition n + 1 fixiert.
2 bis 16b zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Probenverteilervorrichtung 100, die eine erfindungsgemäße Positioniereinrichtung 1 (nur in Teilen sichtbar) gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel aufweist, sowie verschiedene Teilkomponenten der Probenverteilervorrichtung und geeignetes Zubehör in bevorzugten Ausführungsformen.
2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f zeigen perspektivisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Probenverteilervorrichtung 100, wobei sich das erste und zweite Teil in einer Startposition befinden (2a, 2b) und sich die Haltevorrichtung für die Probentransporteinrichtung in eine Verfahrhöhe angehoben ist (2a) bzw. in eine Probenaufnahmehöhe gesenkt ist (2b), die Haltevorrichtung in einer Verfahrhöhe angehoben und oberhalb der ersten Reihe der Mikrotiterplatte in einer ersten Zielposition angeordnet ist (2c) bzw. oberhalb der zwölften Reihe der Mikrotiterplatte in einer zwölften Zielposition angeordnet ist (2d), die Haltevorrichtung in einer ersten Zielposition angeordnet und auf eine Probenabgabehöhe gesenkt ist (2e), oder in einer ersten Zielposition angeordnet, auf eine Probenabgabehöhe gesenkt und geneigt angeordnet ist (2f).
Die Probenverteilervorrichtung 100 ist eine Pipettiervorrichtung zur Verwendung in z. B. einem Forschungslabor, mit der das manuelle Verteilen einer Probe durch Pipettieren aus einem Probenvorratsgefäß 101 mittels einer Probentransporteinrichtung 90, insbesondere der Mehrkanalpipette 102, auf einen Probenhalter 80, insbesondere die Mikrotiterplatte 103, für einen Benutzer erleichtert wird. Die Pipettiervorrichtung ist zum Pipettieren von 96er- und 384er Mikrotiterplatten ausgebildet, indem insbesondere N = 12 Zielpositionen vorgesehen sind, deren fester Abstand voneinander in x-Richtung den Abständen der 12 Reihen der Mikrotiterplatte 103 in x-Richtung entspricht. Dieser Abstand ist der Standardabstand von Mikrotiterplatten mit 96 Probenaufnahmen,. Die dargestellte Pipette ist ein Serienmodell vom Typ Mehrkanalpipette Eppendorf Research^® plus der Eppendorf AG, wie sie im Jahr 2009 von der Eppendorf AG, Hamburg, Deutschland, verkauft wird. Sie weist einen manuellen Betätigungsknopf 102a auf, dessen senkrechtes Herabdrücken die Abgabe der in den Pipettenspitzen 116 enthaltenen Probe bewirkt, die auf diese Weise in die Probenaufnahmen 81 der Mikrotiterplatte 103 befördert wird. Die 2a bis 18 sind isometrische oder maßstabsgetreue Ansichten der bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung. Deshalb können bevorzugte Maße und Größenverhältnisse der Komponenten der Erfindung den Figuren entnommen oder zumindest aus diesen abgeschätzt werden.
Die Pipettiervorrichtung 100 weist ein Gehäuse 104 mit einer oberen Abdeckplatte 105 auf, unterhalb der die Positioniereinrichtung 1 größtenteils und derart angeordnet ist, dass ein Verschmutzen der Positioniereinrichtung durch Probenflüssigkeit verhindert wird. An der rechten Seitenwand des Gehäuses ist ein Justierrad 106 angeordnet, durch dessen Drehen der Benutzer schnell eine gewünschte Zielposition des ersten und zweiten Teils einstellen kann. Durch die Mittel zur Kennzeichnung der eingestellten Zielposition 107 ist die eingestellte Zielposition für den Benutzer unmittelbar ablesbar oder einstellbar. Die Kennzeichnung ist auch beim automatischen Wechsel der Zielposition von n nach n + 1 gültig. Ferner ist ein Mittel zur Justierung, nämlich die Justierschraube 108, der Höhe der Vorratsgefäßhalterung (nicht sichtbar) vorgesehen, mit der die Höhe des Vorratsgefäßes auch manuell verstellbar ist. Die Seitenwand weist ferner eine Öffnung 109 auf, durch die ein Werkzeug in das Gehäuse 104 einführbar ist. Mit dem Werkzeug kann ein Mittel zur Feinjustierung der Position des Gegenanschlagbereichs verstellt werden, nämlich ein Sechskantschlüssel zur Verstellung eines Innensechskantschraubrades, was später anhand der 7 beschrieben wird.
Die Abdeckplatte 105 ist so ausgebildet, dass ein Probenhalter 90 und ein Vorratsgefäß 101 an dieser zumindest in der x-y-Ebene fixiert werden können. Die Abdeckplatte weist eine vertiefte Halteplatte in einem Wannenabschnitt 110 auf, in der eine erste Aufnahme zur Aufnahme eines Adapterrahmens 111 vorgesehen ist, der durch das formschlüssige Eingreifen von unten liegenden Haltevorsprüngen oder eines umlaufenden Halterandes in diese Aufnahme formschlüssig befestigt und insbesondere in der x-y-Ebene fixiert ist. Im Adapterrahmen 111 ist eine umlaufende Aussparung 112 vorgesehen, in die der untere Rand des dargestellten Mikrotiterplatte 103 eingreift, die vom Typ Eppendorf Deepwell Plate^® der Eppendorf AG, Deutschland, ist, mit 96 im Querschnitt kreisrunden Probenaufnahmen 81, die in 12 Reihen und 8 Spalten in der x-y-Ebene periodisch angeordnet sind. Auf diese Weise ist die Mikrotiterplatte 103 insbesondere in der x-y-Ebene am Gehäuse fixiert.
Ferner ist eine zweite Aufnahme im Wannenbereich 110 der Abdeckplatte 105 vorgesehen, an der ein Halterahmen 113 zum Halten eines Probenvorratsgefäßes 101 vorgesehen ist, der ebenfalls insbesondere durch formschlüssiges Eingreifen in diese zweite Aufnahme lateral fixiert ist. Ferner ist der Halterahmen des Vorratsgefäßes dazu ausgebildet, das Probengefäß bei einer Höhenverstellung zu führen, indem seine Innenseite Mittel 114 zur Führung des Vorratsgefäßes aufweist.
Die Abdeckplatte 105 weist ferner eine dritte, in x-Richtung verlaufende, schlitzförmige Öffnung 115 auf, in der das erste Teil 10 entlang dieser Öffnung manuell bewegbar ist, aber in y- und z-Richtung im wesentlichen fixiert ist. Diese Bewegung ist die Positionierbewegung, mittels der ein Benutzer das erste Teil 10 aus einer z. B. in 2a, 2b gezeigten Aufnahmeposition, in der flüssige Probe durch Pipettieren in die Pipettenspitzen 116 der Mehrkanalpipette 102 gesaugt wird, in eine z. B. in 2c, 2d gezeigte Zielposition gefahren wird, in der die Flüssigkeit aus den Pipettenspitzen nach Absenken in eine Abgabeposition (2e) durch manuelle Betätigung der Pipette 102 an die darunterliegenden Probenaufnahmen abgegeben wird.
Weitere Details zur bevorzugten Ausgestaltung dieser Abdeckplatte 105 lassen sich der 16a und 16b entnehmen. Alternative Ausgestaltungen der Abdeckplatte zur Aufnahme anderer Adapterplatten und geeigneter Probenhalter sind in den 11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b, und 15a, 15b gezeigt. Vorzugsweise sind Dichtungsmittel, z. B. Gummidichtungen, vorgesehen, um zu verhindern, dass ggf. ungeplant im Bereich der Probenhalteraufnahme und Vorratsgefäßhalterung, insbesondere in diesem Wannenbereich, gelangtes Probenmaterial in das Gehäuseinnere vordringt.
Am ersten Teil 10 ist eine erste Höheneinstelleinrichtung vorgesehen, der das Führungsgestänge 117 zugeordnet ist, welches mit dem ersten Teil 10 verbunden ist (vgl. 3a). Das dem ersten Teil zugeordnete Führungsgestänge 117 greift formschlüssig und bewegbar in Führungsöffnungen ein, die an der Unterseite des Pfostenteils 120 vorgesehen sind und sich von dort senkrecht nach oben im Pfostenteil erstrecken. Mittels eines Fixierelements 118 am ersten Teil 10, an dem der Abstandsstift 119 gefedert horizontal beweglich gelagert ist, kann das Pfostenteil 120 in einer vorbestimmten Position bezüglich des ersten Teils 10 in z-Richtung fixiert werden. Das Fixierelement weist ein sich nach oben erstreckendes Abstandselement 118a auf, auf dem das Pfostenteil 120 mit der Pipette 102 in einer Positionierposition aufsitzt, so dass das erste Teil mit der Pipette 102 über die Mikrotiterplatte 103 hinweg bewegbar ist. Zur Abgabe der Probe aus der Pipette 102 in die Probenaufnahmen der Mikrotiterplatte 103 wird das Fixierelement 118 mittels des Knopfes 118b nach links gezogen, so dass das Abstandselement 118a unterhalb einer Aufnahme (nicht gezeigt) im Pfostenteil 120 angeordnet wird, in die es vollständig versenkt wird, wenn das Pfostenteil gegenüber dem ersten 10 soweit nach unten verschoben wird, dass die Unterseite des Pfostenteils auf dem Fixierteil 118 aufliegt. In dieser definierten unteren Position befinden sich die Pipettenspitzen in einer Abgabeposition oberhalb oder innerhalb der Öffnungen der entsprechenden Probenaufnahmen der Mikrotiterplatte 103, so dass die Probe sicher und vollständig in die vorbestimmte Probenaufnahme abgegeben werden kann. Die Höheneinstelleinrichtung kann auch zur Einstellung von mehr als zwei Höhen ausgebildet sein. Der Benutzer muss deshalb insbesondere bei der Probenabgabe die Höheneinstelleinrichtung nur auf die vorbestimmte, untere Position setzen, ohne sich bei jeder Befüllung einer Platte zwingend erneut um die Höheneinstellung kümmern zu müssen. Die Höheneinstelleinrichtung weist ferner Mittel zur Federung der Bewegung in z-Richtung auf, nämlich jeweils eine Feder zur Abfederung der Bewegung des dritten Teils nach oben oder nach unten, um Stöße beim Erreichen der Endpositionen zu verhindern.
Das Pfostenteil 120 weist eine zweite Höheneinstelleinrichtung auf, der die Schieneneinrichtung 121 und das Fixierelement 122 zugeordnet sind, sowie die zu dieser Schieneneinrichtung komplementären Führungselemente 134 an der Rückseite der Zwischenplatte 133 der Halteeinrichtung 130. Mit dieser zweiten Höheneinstelleinrichtung ist es insbesondere möglich, die vorbestimmten Höhen weiter anzupassen, um insbesondere verschiedene Pipettenspitzenlängen bei Verwendung von 10 μl, 100 μl oder 300 μl Pipettenspitzen (Mehrkanalunterteilen) berücksichtigen zu können.
Ferner weist das Pfostenteil 120 eine Neigevorrichtung auf, der die Neigeachse 132 zugeordnet ist, mit der die Pfostenplatte 131 der Halteeinrichtung 130 für das Halten der Mehrkanalpipette schwenkbar an der Zwischenplatte 133 angeordnet ist und dort geschwenkt oder senkrecht befestigbar ist. Die Neigevorrichtung weist Mittel zur automatischen Rückstellung 132a, 132b auf, mittels derer die in x-z-Ebene bezüglich der z-Achse geneigte Pfostenplatte 131 aus der geneigten Position zurück in die senkrechte Position überführbar ist. Zu diesen Mittel gehört der Stift 132a, der sich nach vorne (in y-Richtung) erstreckend fest an der Zwischenplatte 133 angeordnet ist und der in eine Führungsaufnahme 132c der Pfostenplatte 131 eingreift. Zu diesen Mitteln zur automatischen Rückstellung gehört ferner die Feder 132b, die zwischen dem Stift 132a und der Pfostenplatte 131 gespannt ist, so dass eine Neigung der Pfostenplatte 131 gegenüber der Zwischenplatte 133 die Feder spannt, was automatisch die Rückstellkraft bewirkt, welche die Pfostenplatte 131 wieder in die senkrechte Position drängt. Mittels dieser Neigevorrichtung können Proben insbesondere an die Innenwand der Probenaufnahmen 81 der Probenplatte 80 abgegeben werden, wie zuvor beschrieben. Die automatische Rückstellung ermöglicht ein kontrolliertes Neigen des Pfostenplatte 131, was die Positionierung der Pipettenspitzen 116 in die gewünschte Abgabeposition vereinfacht.
Die Halteeinrichtung 130 zum Halten der Mehrkanalpipette 102 ist im wesentlichen und detaillierter in 4b dargestellt, eine alternative Ausgestaltung der Halteeinrichtung 130' ist in 4a gezeigt.
In 2b ist die Halteeinrichtung 130, 131, 135, 136, 137 (drittes Teil) weit nach unten in eine Aufnahmehöhe versetzt, um Proben in die Pipettenspitzen 116 aufzusaugen. Dazu ist sowohl die erste Höheneinstelleinrichtung, der das Führungsgestänge 117 zugeordnet ist, als auch die zweite Höheneinstelleinrichtung, der die Führungsschienen 121 und die Führungselemente 134 zugeordnet sind, in die niedrigste Position versetzt. 2e weist die alternative Haltevorrichtung 130'' mit anderer Mittelstütze 138' auf, die in anhand 4a näher erläutert ist.
3a zeigt perspektivisch und in einer Seitenansicht die Haltevorrichtung 130 für die Pipette der 2f, bei der die Haltevorrichtung 130 geneigt angeordnet ist. Ein mittlerer Teil der Mehrkanalpipette 102 wurde in dieser Figur weggelassen, um die Sicht auf das in 3b gezeigte Detail freizugeben. 3b zeigt ein Detail der 3a, nämlich den Fixiermechanismus der Höhenverstellung mit dem Fixierelement 122.
4b zeigt eine perspektivische Detailansicht des in den 2a bis 2f gezeigten Ausführungsbeispiels der Haltevorrichtung 130 für eine Pipette 102. Die Halteeinrichtung 130 weist die Pfostenplatte 131 auf, an deren Vorderseite ein oberes Stützelement 137, ein mittleres Stützelement 135 und ein unteres Stützelement 136 befestigt sind und sich waagrecht von der Frontseite der Pfostenplatte 131 nach vorne erstrecken. Jedes Stützelement weist eine im wesentlichen U-förmige Aufnahmeaussparung 135a, 136a und 137a auf, die jeweils zur im wesentlichen formschlüssigen Aufnahme der Pipette 102 ausgestaltet sind, mit dem Ziel, diese während dem Positionier- und Pipettiervorgang sicher zu halten. Dazu weisen die Aussparungen 135a, 136a und 137a insbesondere einen am unteren Bereich der Innenseite der jeweiligen Aussparung angeordneten Stützabschnitt 135b, 136b, 137b auf, an dessen Oberseite jeweils ein entsprechender, unten liegender Abschnitt der Pipette 102 aufliegen kann und vorzugsweise aufliegt, aber nicht überall aufliegen muss. Es ist auch möglich und bevorzugt, dass nur ein Stützabschnitt zum Halten der Pipette vorgesehen ist.
4a zeigt eine perspektivische Detailansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Haltevorrichtung 130' für eine Pipette. Die Haltevorrichtung 130' weist zwei Stützelemente 135' und 136' auf, im Gegensatz zur Haltevorrichtung 130 aber kein oberes, in Höhe des Betätigungsknopfes der Pipette angeordnetes, Stützelement auf. Dafür weist das Stützelement 135' eine Verschlusseinrichtung 138a, 138b auf, die einen Verschlussbügel 138a und eine um eine Schwenkachse schwenkbare Rastklinke 138b aufweist, wobei die Rastklinke 138b durch eine nicht sichtbare Federung in die Verschlussposition gedrückt wird, wodurch der Bügel 138a in der gezeigten Verschlussposition gesichert wird und ein Herausfallen der Pipette verhindert wird. Im gezeigten geschlossenen Zustand rastet ein Rastvorsprung an der Klinke in eine komplementäre Rastaussparung am Verschlussbügel ein. Zum Öffnen der Verschlusseinrichtung zieht der Benutzer die Rastklinke aus der Verschlussposition nach rechts und schwenkt den Verschlussbügel um die Schwenkachse 139 nach vorne. Es ist möglich, auch die Halteeinrichtung 130 mit einer derartigen Verschlusseinrichtung auszustatten.
5a und 5b zeigen jeweils perspektivisch, aber aus unterschiedlichen Blickwinkeln, eine Explosionsansicht der Probenverteilervorrichtung, die in den 2a bis 2f gezeigt ist. Darin sind insbesondere gezeigt: die rechte Seitenwand 141 des Gehäuses 104, die linke Seitenwand 143, die vordere Seitenwand 142 und die hintere Seitenwand 144, Komponenten des ersten Teils 10 und des zweiten Teils 20 der Positioniereinrichtung 1, insbesondere die Mittel zum Einstellen 51, 55, ferner eine Führungseinrichtung zur Führung des ersten Teils 10 am stationären zweiten Teil 20 in einer linearen Positionierbewegung entlang der x-Achse. Die Führungseinrichtung 150 weist die Führungsstangen 151 auf, die fest am zweiten Teil 20 angeordnet sind, ferner geführte Lagerelemente 152, die fest am ersten Teil 10 angeordnet sind. Jede Führungsstange führt zwei beabstandet angeordnete Lagerelemente des ersten Teils, wodurch das erste Teil stabil entlang der Führungsrichtung geführt wird. Eine Führungsstange greift jeweils formschlüssig in die Öffnung einer Lagerkomponente ein. Die Passung der Führungsstange in die Führungsöffnung ist für ein möglichst reibungsfreies Gleiten der Führungselemente an der Führungsstange ausgestaltet. Ein Lagerelement kann Wälz-, kugel- oder Gleitlager aufweisen, um eine möglichst reibungsfreie und verschleißarme Führung zu erreichen.
6a zeigt perspektivisch das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung 1 mit Positionierhilfseinrichtung 30, das in der Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f, 5a und 5b verwendet wird. 6b zeigt ein Detail aus 6a, ebenso 6c und 6d. Die Positioniereinrichtung 1 weist das erste Teil 10 und das zweite Teil 20 auf, wobei die Positioniereinrichtung derart ausgebildet ist, dass eine Positionierbewegung des ersten und zweiten Teils relativ zueinander zwischen einer ersten Position, nämlich einer Startposition, aus der die Probentransportvorrichtung in eine Aufnahmeposition abgesenkt wird, und einer eingestellten Zielposition aus der die probentransportvorrichtung in eine Abgabeposition abgesenkt wird, durchführbar ist, wobei in dieser Startposition nach Absenken eine Probe in die Probentransporteinrichtung aufnehmbar ist und wobei in dieser Zielposition nach Absenken die Probe von der Probentransporteinrichtung an diesen Probenhalter abgebbar ist.
Die Positioniereinrichtung 1 weist ferner die in 6a gezeigte Positionierhilfseinrichtung 30 auf. Diese weist Mittel zur Einschränkung 40 der relativen Beweglichkeit des ersten und des zweiten Teils in der eingestellten Zielposition auf, Mittel zur Einstellung 50 der n-ten Zielposition aus einer Vielzahl von N = 12 vorbestimmten Zielpositionen als eingestellte Zielposition, Mittel zum Wechseln 60 der eingestellten Zielposition von der n-ten Zielposition zu einer (n + 1)-ten Zielposition und ferner erste Mittel zur Kopplung 70 dieser linearen translatorischen Positionierbewegung P entlang der x-Achse und dieser Positionierhilfseinrichtung 30, bzw. zur Kopplung von P an die Mittel zum Wechseln 60 au, so dass durch die ersten Mittel zur Kopplung 70 während einer Positionierbewegung P der Wechsel von dieser n-ten Zielposition zu dieser (n + 1)-ten Zielposition bewirkbar ist.
Die Mittel zu Einstellung 50 weisen ein Hauptelement 51 und zwölf Hilfselemente 52 auf. Das Hauptelement 51 ist um die Drehachse 53 rotierbar angeordnet, und darüber hinaus gegenüber dem zweiten Teil 20, dem es zugeordnet ist, translatorisch in Richtung der Drehachse 53 unbeweglich angeordnet. Über einen Fixierflansch 56 ist das rotierbare Hauptelement 51 fest mit der Drehachse 53 verbunden. Zur Befestigung am Gehäuse ist die Drehachse 53 über drei Lagerelemente und insbesondere mittels der Flansche 54 am Gehäuse 104 bzw. dem zweiten Teil 20 rotierbar in Kunststoffgleitlagern gelagert. Zum rechten Ende hin ist die Drehachse fest mit dem Justierrad 106 verbunden, mit dem ein Benutzer eine gewünschte Zielposition auch unabhängig von der automatischen Positionswechsel der Mittel zum Wechseln 60 einstellen kann. Das Justierrad 106 ist mit seinen Mitteln zur Kennzeichnung 107 der eingestellten Zielposition außerhalb des Gehäuses angeordnet, so dass die Drehachse 53 eine ausreichend lange Verlängerungsstange 55 zur Verlängerung der Drehachse bis zur Seitenwand 141 des Gehäuses 104 aufweist. Wie in 2a z. B. gezeigt ist, weist die Seitenwand 141 vorzugsweise eine Hülse mit einem Fenster 107 auf, durch das die gerade eingestellte Zielposition für den Benutzer besonders leicht erkennbar ist, während die Hülse die anderen Kennzeichnungen der andere Zielpositionen verhüllt. Dadurch sinkt die Gefahr, dass der Benutzer mittels des Justierrads 106 irrtümlich eine falsche manuelle Einstellung der gewünschten Zielposition (n + m) vornimmt.
Das Hauptelement 51 ist ein im wesentlichen zylinderförmiges Bauteil, mit einer im wesentlichen zylinderförmigen Außenfläche 57. An der rechten Stirnseite des Hauptelements 51 sind in äquidistanten Abständen entlang einer kreisförmig um ein im Mittelpunkt der Drehachse 53 gelegenes Kreiszentrum zentriert verlaufenden Kreisstrecke angeordnete zwölf Hilfselemente 52 fest angeordnet. Ein Hilfselement 52 ist ein langgestrecktes, stabartiges Bauteil, das an seiner rechten Außenseite einen Anschlagbereich 40 aufweist, nämlich eine zur Drehachse 53 senkrecht verlaufende Anschlagskreisfläche 40a. Diese ist dem Mittel zur Einschränkung 40 zugeordnet, ebenso die Gegenanschlagsfläche 41 am Gegenabschnitt 42, der fest am ersten Teil 10 angeordnet ist. Benachbarte Hilfselement weisen eine Längendifferenz in x-Richtung auf, die genau dem gewünschten Abstand der Zielpositionen entspricht, die schrittweise durch die translatorische lineare Positionierbewegung P angefahren werden sollen, um z. B. die 12 Reihen einer 96er Mikrotiterplatte schrittweise befüllen zu können.
Genauer gesagt, weist das erste Teil 10 eine waagrecht und im Gehäuseinneren angeordnete Führungsplatte 11 auf, an der die Führungselemente 152 (siehe 5a, 5b) anordenbar sind, mittels derer das erste Teil am zweiten Teil durch die Positionierbewegung P geführt wird, die parallel der Drehachse 53 der Trommeleinrichtung 58 verläuft. Die Führungsplatte 11 weist einen Auslegerabschnitt 12 auf, der sich in Richtung der rechten Gehäuseseite 141 horizontal nach rechts erstreckt. Die Richtungsbezeichnungen „rechts” und „links” werden in Bezug auf die Frontansicht der Pipettiervorrichtung 7 so definiert, dass die Richtung „nach rechts” die Richtung entlang der Drehachse 53 von der linken Gehäusewand 143 auf die rechte Gehäusewand 141 ist und die Richtung „nach links” die dazu entgegengesetzte Richtung. Ein sich senkrecht nach unten erstreckendes Auslegerteil 13 ist fest und starr mit dem waagrechten Auslegerabschnitt 12 verbunden. Das Auslegerteil weist am unteren Ende eine Aufnahme auf, an der ein Innengewinde für die Justierschraube 42 angebracht ist. In dieser Aufnahme ist der Gegenabschnitt 42 angeordnet, der diese Justierschraube 42 mit einem Schraubenkopf 43 ist. Die Justierschraube 42 weist Selbsthemmung auf. An ihrer linken Seite weist die Justierschraube 42 die Gegenanschlagsfläche 41 auf. Eine n-te Zielposition ist dadurch gekennzeichnet, dass das geführte erste Teil 10 mit seiner Gegenanschlagsfläche 41 gegen die Anschlagsfläche 40 des n-ten Hilfselements anschlagen kann. An der rechten Seite weist der Gegenabschnitt 42 einen mit einem geeigneten Innensechskantschlüssel 49 (7), der durch eine Öffnung an der rechten Gehäuseseite 141 bis tief ins Gehäuse hineinreicht, verdrehbaren Schraubenkopf 43 auf. Somit ist der Gegenabschnitt 42 in seiner Lage gegenüber dem ersten Teil mittels des Justierschraube 42 verstellbar, aber fest am ersten Teil 10 angeordnet.
Die Mittel zur Einstellung 50 sind an diesem zweiten Teil 20 angeordnet und beinhalten als Hauptelement insbesondere das als drehbare Trommeleinrichtung 58 ausgestaltete rotierbare Bauelement 51. An der Trommeleinrichtung 58 sind zumindest Teile dieser Mittel zur Einschränkung 40, 41 angeordnet und Teile dieser Mittel zum Wechseln 60 angeordnet. Die Trommeleinrichtung 58 weist eine im Wesentlichen zylinder-förmige Außenseite auf. An dieser sind diese Mittel zum Wechseln 60 zumindest teilweise angeordnet, die insbesondere als eine Vielzahl von N = 12 sich an dieser Außenseite 57 entlang windenden, äquidistant angeordneten, Führungsnuten 60 ausgebildet sind, die schräg zur Drehachse 53 ausgebildet sind und deren offene Enden in Richtung parallel der Drehachse 53 der Trommeleinrichtung 58 gerichtet sind. Zur besseren Einfädelung des Eingriffsabschnitts 72 in die Führungsnut 60 kann diese auch helix-artig geformt sein und insbesondere in Richtung nach links einen Startabschnitt aufweisen, der im wesentlichen parallel zur Drehachse 53 verläuft. Die Führungsnuten 59, 60 sind zum Eingriff des Eingriffsabschnitts 72 eines Eingriffselements 71 ausgebildet, das im wesentlichen den ersten Mitteln zur Kopplung 70 zugeordnet ist. Der Eingriffsabschnitt 72 ist rotierbar um die Richtung E am Eingriffselement 71 gelagert, mittels eines Kugellagers. Dadurch rollt der Eingriffsabschnitt 72 bei seiner Bewegung in einer Führungsnut 60 an deren Innenseite entlang, anstatt dort lediglich entlang zu schleifen. Somit sinkt der Kraftaufwand des Benutzers, der zum Positionieren des ersten am zweiten Teil erforderlich ist, da weniger Reibungsverlust auftritt.
Die ersten Mittel zur Kopplung 70 weisen ein Eingriffselement 71 auf, das am ersten Teil 10 angeordnet ist, das mit seinem Trägerelement 73 in Richtung der linearen Positionierbewegung P translatorisch gegenüber dem zweiten Teil 20 beweglich ist, das ferner insbesondere in einer Eingriffsrichtung E senkrecht zu dieser Drehachse 53 der Trommeleinrichtung 58 translatorisch beweglich am ersten Teil 10 in der Aufnahme 73a seines Trägerelements 73 angeordnet ist, das in Richtung parallel der Drehachse 53 unbeweglich am ersten Teil 10 angeordnet ist, und das zum Eingriff in diese Führungsnuten 60 ausgebildet ist. Die Führungseinrichtung 150, 151, 152 ist zur Durchführung einer translatorische Relativbewegung des ersten und zweiten Teils entlang der linearen Führungsrichtung (x-Achse) ausgebildet, die im Wesentlichen parallel zu dieser Drehachse verläuft, so dass der Eingriff des Eingriffselements 61 in diese Führungsnuten 59 der Trommeleinrichtung 58 bewirkt, dass bei dieser im Wesentlichen translatorischen Positionierungsbewegung das in eine Führungsnut eingreifende Eingriffselement 61 die so zwangsgeführte Trommeleinrichtung 58 dreht, wodurch von der n-ten Zielposition in die (n + 1)-te Zielposition gewechselt wird und diese als neue eingestellte Zielposition eingestellt wird. Dabei weist die Positionierhilfseinrichtung 30, insbesondere das Hauptelement 51, vorzugsweise eine in 6a und 6b nicht vollständig gezeigte Rasteinrichtung 58a auf, so dass die Trommeleinrichtung 58 in jeder Zielposition lösbar einrastet.
Die ersten Mittel zur Kopplung 70 sind mit einem zweiten Mittel zur Kopplung 74 der Positionierbewegung P an die ersten Mittel zur Kopplung 70, 71 verbunden, so dass die ersten Mittel zur Kopplung 70 durch die zweiten Mittel zur Kopplung 74 während einer Positionierbewegung bewegbar sind. Die Aufnahme 73a im Trägerelement 73 zur Führung des beweglichen Eingriffselements 71 senkrecht zur Drehachse 53 in Richtung E ist diesen zweiten Mitteln zur Kopplung 74 zugeordnet. Das Trägerelement 73 ist starr und fest mit der Platte 11 des ersten Teils verbunden. Diese zweiten Mittel zur Kopplung 74 sind zum Bewegen des Eingriffselements 71 entlang dieser Eingriffsrichtung E (6b) ausgebildet. Diese zweiten Mittel zur Kopplung 74 weisen insbesondere eine Kulisseneinrichtung 75 und ein Kulissensteinelement 76 auf, wobei die Kulisseneinrichtung 75 am zweiten Teil 20 befestigt ist und im Wesentlichen sich entlang der linearen Führungsrichtung x und Positionierbewegung P erstreckend angeordnet ist. Das Kulissensteinelement 76 ist, sich im Wesentlichen senkrecht zur Eingriffsrichtung E und im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 53 erstreckend, fest am Eingriffselement 71 angeordnet. Diese Kulisseneinrichtung 75 weist zwei Kulissen 77 auf und dieses Kulissensteinelement 76 weist zwei mittels der Kulissen 77 führbare voneinander beabstandete Kulissensteine 78 auf, die rotierbar um das Kulissensteinelement 76, im wesentlichen rotierbar um die z-Achse, an diesem mittels Kugellager gelagert sind, was den Reibungswiderstand beim Führen verringert und so den zum Positionieren erforderlichen Kraftaufwand seitens des Benutzers reduziert.
6c zeigt eine perspektivische Rückansicht der Kulisseneinrichtung 75, mittels der die lineare Positionierbewegung P ein positionsabhängiges Ein- und Auskoppeln der ersten Mittel zur Kopplung in Richtung E in 6b bewirken. 6d zeigt die Kulisse 77 der 5a, 5b und 6a bis 6c in einer Aufsicht. Die Kulissen 77 sind beide gleich geformt und zwar derart, dass das Eingriffselement 71 während der Positionierbewegung P von der Startposition in die n-te Zielposition nicht in diese Führungsnut 59, 60 eingreift und während der Positionierrückbewegung von der n-ten Zielposition in die Startposition in diese Führungsnut eingreift, wodurch auf diesem Rückweg von der n-ten Zielposition zur (n + 1)-ten Zielposition gewechselt wird und diese als neue Zielposition eingestellt wird. Dies wird realisiert, indem das Eingriffselement 71 über die Kulissensteine 78 in der Kulisse 77 geführt wird, und zwar während der Vorwärtsbewegung PV in Richtung der eingestellten Zielposition des ersten Teils 10 entlang der gestrichelten Linie, die im breiteren mittleren Bereich 77a der Kulisse 77 in einem ersten Abstand weiter von der Drehachse 53 der Trommeleinrichtung 58 entfernt ist als die gepunktete Linie der Rückwärtsbewegung RV im zweiten, kürzeren Abstand von der Drehachse 53. Die Aufnahme 73a weist vorzugsweise Rastmittel auf, um das Eingriffselement 71 im ersten Abstand und im zweiten Abstand von der Drehachse 53 am Trägerelement 73 einrasten zu lassen, was die jeweilige Lage stabilisiert, wodurch ein sicheres Ein- oder Auskoppeln in die/aus der Führungsnut 60 verbessert wird. Auf diese Weise wird während der Vorwärtsbewegung das Hauptelement 51 der Trommeleinrichtung 58 im Bereich 77a umgangen, so dass das Eingriffselement 71 nicht in die Führungsnuten 60 eingreift. Im Bereich 77b der Kulisse 77 werden die Kulissensteine 76 und somit das Eingriffselement 71 in Richtung E geschoben, auf dem Rückweg des ersten Teils 10 greift das so verschobene Eingriffselement 71 in die Führungsnut 60 ein, wodurch die Trommel 58 gedreht wird. Im Bereich 77c hat das Eingriffselement 71 das rechte offene Ende der Führungsnut 60 vorzugsweise bereits verlassen und wird durch die Rampe der Kulisse entgegen der Richtung E wieder weiter von der Drehachse 53 der Trommeleinrichtung 58 entfernt. Auf diese Weise wird ein automatisches schrittweises Wechseln der eingestellten Zielposition erreicht, ohne dass neben der Positionierbewegung P eine weitere Benutzeraktivität erforderlich wäre. Das Eingriffselement 71 kann auch mittels anderer zweiter Mittel zur Kopplung aus den Führungsnuten 60 ein- und ausgekoppelt werden, insbesondere andere mechanische Mittel oder Mittel mit elektrischer oder magnetischer Wirkung und dergleichen.
7 zeigt perspektivisch frontal die Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f und deren Mittel zur Feinjustierung 42, 43, 49 der Zielpositionen der in 6a gezeigten Positioniereinrichtung 1. Anhand dieser Zeichnung und mit Verweis auf 6a, wird darauf hingewiesen, dass die Mittel zur Einstellung 50, insbesondere die Tromeleinrichtung 58 und die ersten Mittel zum Koppeln 70, insbesondere das Eingriffselement 71, und die zweiten Mittel zum Koppeln 74, insbesondere die Kulisseneinrichtung 75, jeweils für sich und insgesamt kompakter, d. h. in einem kleineren Volumen angeordnet werden können, z. B. in einem um den Faktor c gegenüber dem im Ausführungsbeispiel gezeigten Volumen kleineren Volumen angeordnet sein können, wobei c z. B. zwischen 0,1 und 0,9, 0,25 und 0,75, oder zwischen 0,25 und 0,5 liegen kann.
8a zeigt perspektivisch in Rückansicht eine Probenverteilervorrichtung 100', die auch in den 17, 18 und 19 gezeigt ist, die mit einer Führungseinrichtung 150' gemäß 9 ausgestattet ist, insbesondere deren automatische Höhenverstelleinrichtung 180, die mittels der Positionierbewegung P das Probenvorratsgefäß 101 an einer Startposition zum Einstellen einer Aufnahmehöhe gegenüber der Haltevorrichtung 130 bzw. der Pipette 102 anhebt. Die Höhenverstelleinrichtung 180 weist das Walzenelement 181 auf, das um eine Drehachse 183 drehbar angeordnet ist, die vorzugsweise fest mit dem ersten Teil 10 der erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung 1'' verbunden ist. Die Walze weist zwei Kontaktreifen 182 auf, vorzugsweise reibungsstarke Gummireifen 182. Wie weiter unten noch ausgeführt wird, ist bei der Probenverteilervorrichtung 100' das erste Teil 10'' mit der Pipette 102 in der x-y-Ebene unbeweglich, also stationär angeordnet und mit dem stationären Gehäuse 104'' verbunden.
Die Höhenverstelleinrichtung 180 weist ferner eine Liftvorrichtung 184, 185 auf. Ein erstes Liftelement 184 ist mit dem Vorratsgefäßhalterahmen 113 verbunden und weist eine Führungseinrichtung zur vertikalen Führung des zweiten Liftelements 185 auf. Eine im oder unterhalb des Vorratsgefäßhalterahmens 113 angeordnete, vertikal verschiebbare Vorratsgefäßstütze (nicht gezeigt) ist dabei mit diesem außerhalb des Halterahmens 113 angeordneten, zweiten Liftelement 185 fest verbunden, das an dieser Führungseinrichtung vertikal bewegbar ist. Das zweite Liftelement 185 weist eine rampenartige ebene Unterseite 186 auf. mit Eine Positionierbewegung P führt dazu, dass das bewegte zweite Teil 20 mit seinem zweiten Liftelement 185 und der daran angeordneten Rampe 186 auf die Walze 181 des ersten Teils 10 trifft, wobei das zweite Liftelement durch Fortsetzen der Positionierbewegung P durch die rotierende Walze reibungsarm nach oben gedrängt wird, wodurch die Vorratsgefäßstütze das Vorratsgefäß 101 im Halterahmen 113 automatisch nach oben in eine Aufnahmehöhe bzw. Aufnahmeposition bewegt, ohne dass dazu eine zusätzliche Benutzeraktivität erforderlich ist. 8b zeigt ein Detail der 8a.
9 zeigt die Führungseinrichtung 150', mit Führungsschienen 151' anstelle von Führungsstangen 151 und entsprechend gestalteten Führungselementen 152', die alternativ in der Probenverteilervorrichtung der Fig. 100 verwendet werden kann, mit Detailausschnitten. Die Führungseinrichtung 150' weist insbesondere zwei horizontal nebeneinander angeordnete parallel verlaufende Führungsschienen und zwei vertikal übereinander angeordnete parallel verlaufende Führungsschienen auf, was die Führung des entsprechend gestalteten, geführten, anderen Teils besonders stabil macht. Vorzugsweise ist nur eine unterhalb der Abdeckplatte 105 angeordnete Führungsschiene oder Führungsstange und nur eine seitlich davon angeordnete Führungsschiene oder Führungsstange vorgesehen. Vorzugsweise sind insgesamt mindestens drei oder vorzugsweise genau drei Führungselemente vorgesehen, da insbesondere mit drei Führungselementen eine stabile Dreipunkt-Abstützung des ersten gegenüber dem zweiten Teil an zwei versetzt angeordneten Führungsschienen oder Führungsstangen erreicht wird, bei vorzugsweise minimaler Reibung der Führung.
10a und 10b zeigen perspektivisch von oben die Haltevorrichtung mit Pipette der Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f über deren mit einer 384er-Mikrotiterplatte 103' bestückten Probenhaltereinrichtung, in einer 0°-Anordnung der Mikrotiterplatte und einer 180°-Anordnung der Mikrotiterplatte. Durch eine um 180° in der x-y-Ebene gedrehte Anordnung der Mikrotiterplatte 103 kann mit der Probenverteilervorrichtung 100, 100', die zur Befüllung von 96er-Mikrotiterplatten ausgebildet ist, können in derselben Vorrichtung auch 384er-Mikrotiterplatten mit einer 8-Kanalpipette 102 befüllt werden, was durch die Gestaltung der Mikrotiterplatten bewirkt wird. Da der Abstand der Probenaufnahmen der 384er-Mikrotiterplatten die Hälfte des Abstands der 96er-Mikrotiterplatten entspricht und das Probenaufnahmen-Array der 384er-Platte bezüglich deren Außenränder asymmetrisch angeordnet ist, nämlich um einen Abstand entsprechend einem Reihenabstand der 384er-Platte unterschiedlich, können in der 0° Lage die Reihen und Spalten mit ungerader Nummer und in der 180° Lage die Reihen und Spalten mit gerader Nummer befüllt werden.
11a bis 16b zeigen sechs verschiedene Ausführungsformen von Adapterelementen für die Probenhaltereinrichtung der Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f, für sechs verschiedene Probenhalterausführungen, und zwar in perspektivisch isometrischer Ansicht (11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a) oder perspektivischer Explosionsansicht (11b, 12b, 13b, 14b, 15b, 16b). Für flachere Probenplatten können zusätzliche Adapterrahmen 111' vorgesehen sein, um eine einheitliche Höhe der oberen Seite der Probenplatte sicherzustellen, wenn diese in ihrer Halteeinrichtung angeordnet ist, um befüllt zu werden. 11a, 11b zeigt die Abdeckplatte 105, in dessen größter Aufnahme der Adapterrahmen 111 angeordnet und lateral fixiert wird, wobei ein zweiter Adapterrahmen 111' vorgesehen ist, der in der zweiten Aufnahme des Adapterrahmens angeordnet und lateral fixiert wird. Der zweite Adapterrahmen bringt die obere Seite einer Mikrotiterplatte 103-11 auf die Standardhöhe, auf die die Pipettiervorrichtung 100 eingerichtet ist. 12a, 12b zeigen eine ähnliche Anordnung mit einer anderen Mikrotiterplatte 103-12 mit einem anderen zweiten Adapterrahmen 111'. 13a, 13b zeigen eine ähnliche Anordnung mit einer anderen Mikrotiterplatte 103-13 mit einem anderen zweiten Adapterrahmen 111'. 14a, 14b zeigen eine Anordnung mit einer anderen Mikrotiterplatte 103-14 (vom Typ Eppendorf Deepwell Plate^® mit quadratischen Probenaufnahmen) mit nur dem ersten Adapterrahmen 111, der an die Höhe der tiefen Mikrotiterplatten 103-14 angepasst ist. Diese Anordnung entspricht der in den 2a–2f gezeigten Anordnung der Abdeckplatte 105, Adapterrahmen 111 und Mikrotiterplatte 103 (Deepwell mit runden Probenaufnahmen), die im Detail nochmals in 15a, 15b gezeigt ist.
16a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines mit der Probenverteilervorrichtung der 2a bis 2f verwendbaren alternativen Probenvorratsgefäßes. 16b zeigt das in den 2a bis 2f gezeigte Probenvorratsgefäß.
17 bis 19 zeigen eine zweite Ausführungsform 100' der erfindungsgemäßen Probenverteilervorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung 1'', mit gegenüber dem stationären Gehäuse beweglichem zweiten Teil 20'' und im Wesentlichen unbeweglichen ersten Teil 10'' und ansonsten im wesentlichen ähnlichen Bauteilen, die auch die Ausführungsform 100 gemäß der 2a bis 2f aufweist. Das erste Teil 10'' ist in der x-y-Ebene translatorisch unbeweglich am stationären Gehäuse 104'' der Probenverteilervorrichtung 100' angeordnet. Diese weist einen entlang der x-Achse translatorisch beweglichen Probenhalteranordnungsabschnitt 105'' auf, der eine Probenhalteraufnahmeplatte 105a'' aufweist. In diesem ist die Mikrotiterplatte 103 lateral fixiert, aber nach oben herausnehmbar angeordnet. Mittels des linken Griffs 105b'' oder des rechten Griffs 105c'', die jeweils fest mit Probenhalteranordnungsabschnitt 105'' verbunden sind, kann das zweite Teil 20'' gegenüber dem ersten Teil 10'' mittels einer linearen Positionierbewegung P verschoben werden, entlang der Führungsrichtung der x-Achse, die durch die Anordnung der Führungsschienen 151'' festgelegt ist. Ferner weist das zweite Teil 20'' das Probenvorratsgefäß 101'' auf, das lateral, also in x-y-Ebene, unbeweglich am zweiten Teil 20'' angeordnet ist, das aber mittels der Lagerung am Probenvorratsgefäßhalter 113'' über eine vertikale Führungseinrichtung 101a'' entlang der z-Achse beweglich ist, was eine automatische Höhenverstellung des Probenvorratsgefäßes erlaubt, wenn das zweite Teil 20'' in eine Startposition (Aufnahmeposition) bewegt wird. Die Funktionsweise der automatischen Höhenverstelleinrichtung wurde bereits oben anhand der 8a und 8b erläutert.
Dem stationären ersten Teil 10'' sind die Pipette 102, die Probenhaltervorrichtung 130'', das Pfostenelement 120'', die Mittel zum Einstellen 50'', d. h. insbesondere die Trommeleinrichtung 58'' mit N = 12 Hilfselementen 52'', sowie die Drehachse 53'', deren Lagerelemente 54'' und 56'' sowie das Gehäuse 104'' zugeordnet. Über eine Höheneinstelleinrichtung 130'' ist der Pipettenhalter 131'' mit den damit fest verbundenen Stützabschnitten 135'' und 136'' und der daran durch Schrauben 135a'' fixierten Pipette 102 entlang der z-Achse verschiebbar angeordnet, und zwar innerhalb der Grenzen, die durch zwei Anschlagelemente 130a'' und 130b'' vorgegeben sind. Anschlagelemente 130a'' und 130b'' sind zwei Schrauben, deren Lage entlang der z-Achse am Pfostenteil 120 durch verdrehen geändert werden kann, wodurch eine Lageänderung der Anschlagsbereiche erreicht wird. Dies erlaubt eine Justage der vertikalen Bewegbarkeit des Pipettenhalters 131'', 135'', 136'', so dass die Vorrichtung flexibel verwendbar ist.
Die Vorderwand 142'' des Gehäuses 104'' weist eine Aussparung 142a'' auf. Entlang dieser Aussparung 142a'' kann das fest mit dem beweglichen zweiten Teil 20'' verbundene Trägerelement 73'' bewegt werden, das ein Eingriffselement 71'' trägt, das in Richtung der y-Achse beweglich am Trägerelement 73'' gelagert ist. Durch die Kulissen 77'' der Kulisseneinrichtung 75'' wird das Eingriffselement 71'' zwangsgeführt und über die Form der Kulisse 77'', die im wesentlichen der Form der Kulisse 77 der Probenverteilereinrichtung 100 entspricht, das Ein- und Auskoppeln des Eingriffselements 71'' in die Führungsnut 60'' einer Trommeleinrichtung 58'' bewirkt. Dies lässt sich anhand der 18 besonders gut nachvollziehen.
18 zeigt eine Aufsicht auf Bauteile der Positionierhilfseinrichtung 30'' der Positioniereinrichtung 1''. Die gezeigten Bauteile und deren Funktionsweise entspricht im wesentlichen den entsprechenden, gleich bezeichneten Bauteilen der Probenverteilervorrichtung 100 und der Positioniereinrichtung 1, die z. B. in 6a bis 6d dargestellt ist. Eine Zielposition wird bei der Probenverteilereinrichtung 100' erreicht, wenn der Benutzer das zweite Teil 20'' soweit nach rechts verschiebt, bis der mit dem zweiten Teil 20'' verbundene Gegenabschnitt 42'', der mittels der manuellen Justierschraube 42'' in seiner Lage zum zweiten Teil 20'' entlang der x-Achse verstellbar angeordnet ist, mit seiner Gegenanschlagsfläche 41'' an der Anschlagsfläche 40a'' eines Hilfselements 52'' anschlägt, welches über die mittels Lagerelementen 54'' und 56'' fest am stationären Gehäuse 104'' gelagerte Trommeleinrichtung 58'' und deren Drehachse 53'' translatorisch in Richtung der x-Achse unbeweglich, aber um die Drehachse 53'' (x-Achse) rotatorisch beweglich angeordnet ist. Ähnlich wie bei der Positionierhilfseinrichtung 30, wird bei der Positionierhilfseienrichtung 30'' beim Zurückbewegen des beweglichen zweiten Teils 20'' das Eingriffselement 71'' in Führungsnut 60'' der Trommeleinrichtung 58'' eingekoppelt, wodurch diese um einen Schritt weitergedreht wir. Auf diese Weise ist der automatische Wechsel von der n-ten zur (n + 1)-ten Zielposition verwirklicht, indem der Benutzer lediglich die Positionierbewegung als Betätigung durchführt, welche durch die ersten Mittel zur Kopplung den Wechsel automatisch bewirkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0138205 B1 [0003]
US 4478094 [0003]
US 7597854 B1 [0005]
US 5415060 [0006]

Claims

Positioniereinrichtung (1; 1') für eine Probenverteilervorrichtung (100; 100'; 200), insbesondere für eine Pipettiervorrichtung, aufweisend: ein erstes Teil (10; 10'), an dem eine Probentransporteinrichtung (102) anordenbar ist, ein zweites Teil (20; 20'), an dem ein Probenhalter (103; ..) anordenbar ist, wobei das erste Teil und das zweite Teil relativ zueinander zwischen einer ersten Position und einer eingestellten Zielposition des ersten und zweiten Teils zur Durchführung einer Positionierbewegung bewegbar angeordnet sind, so dass eine Probe gegenüber dem Probenhalter durch die Positionierbewegung zwischen der ersten Position und der eingestellten Zielposition beförderbar ist und an der Zielposition durch Abgabe von der Probentransporteinrichtung bis zum Probenhalter beförderbar ist oder in der Probentransportvorrichtung gegenüber dem Probenhalter durch die Positionierbewegung zwischen der ersten Position und der eingestellten Zielposition und durch eine Bewegung der Probentransportvorrichtung relativ zum ersten Teil in eine Abgabeposition beförderbar ist und an der Abgabeposition durch Abgabe von der Probentransporteinrichtung bis zum Probenhalter beförderbar ist, wobei eine Betätigungsbewegung vorgesehen ist, die dieser Beförderung der Probe dient, eine Positionierhilfseinrichtung (30; 30'), die mindestens ein Mittel zur Einschränkung (40; 40') der relativen Beweglichkeit des ersten und des zweiten Teils in der eingestellten Zielposition aufweist, die mindestens ein Mittel zur Einstellung (50; 50') der n-ten Zielposition aus einer Vielzahl von N vorbestimmten Zielpositionen als eingestellte Zielposition aufweist, die mindestens ein Mittel zum Wechseln (60; 60') der eingestellten Zielposition von der n-ten Zielposition zu einer (n + 1)-ten Zielposition aufweist, und die mindestens ein erstes Mittel zur Kopplung (70; 70') der Betätigungsbewegung und des mindestens einen Mittels zum Wechseln aufweist, so dass durch die Betätigungsbewegung über das mindestens eine erste Mittel zur Kopplung der Wechsel von dieser n-ten Zielposition zu dieser (n + 1)-ten Zielposition bewirkbar ist.
Positioniereinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsbewegung die Positionierbewegung ist.
Positioniereinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsbewegung eine von einem Benutzer manuell durchgeführte Bewegung ist.
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von N Mitteln zur Einschränkung vorgesehen ist, mittels denen N Zielpositionen einstellbar sind.
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die n-te Zielposition eingestellt ist, bevor die Positionierbewegung des ersten und zweiten Teils in die n-te Zielposition beendet ist.
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Führungseinrichtung aufweist, mittels der eine geführte Positionierungsbewegung des ersten und des zweiten Teils relativ zueinander zwischen einer ersten Position und einer n-ten Zielposition durchführbar ist.
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine erste Mittel zur Kopplung mechanisch ist, so dass ese während der Positionierungsbewegung den Wechsel von dieser n-ten Zielposition zu dieser (n + 1)-ten Zielposition mechanisch bewirkt.
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mittel zur Einschränkung, das mindestens eine Mittel zur Einstellung und das mindestens eine Mittel zum Wechseln mechanisch wirken, und insbesondere jeweils nicht elektrisch betrieben sind.
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mittel zur Einschränkung die Vielzahl von N Anschlagbereichen aufweist, an denen die Bewegung des ersten und zweiten Teils in einer Bewegungsrichtung durch ein Anschlagen der beiden Teile gegeneinander blockiert wird, wenn diese aus der ersten Position in Richtung einer Zielposition geführt werden.
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine erste Mittel zur Kopplung beweglich am ersten Teil angeordnet ist und dass die Positionierhilfseinrichtung auch mindestens ein-zweites Mittel zur Kopplung der Positionierbewegung an das mindestens eine ersten Mittel zur Kopplung aufweist, so dass das mindestens eine erste Mittel zur Kopplung durch das mindestens eine zweiten Mittel zur Kopplung während einer Positionierbewegung bewegbar ist.
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mittel zur Einstellung an dem zweiten Teil angeordnet sind und insbesondere eine drehbare Trommeleinrichtung beinhaltet, an der vorzugsweise das mindestens eine Mittel zur Einschränkung und das mindestens eine Mittel zum Wechseln zumindest teilweise angeordnet sind.
Positioniereinrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese Trommeleinrichtung eine im Wesentlichen zylinder-förmige Außenseite aufweist und das mindestens eine Mittel zum Wechseln insbesondere eine Vielzahl von N helix-förmigen, sich an dieser Außenseite entlang windenden, insbesondere äquidistant angeordneten, Führungsnuten aufweisen, deren offene Enden in Richtung der Drehachse der Trommeleinrichtung gerichtet sind.
Positioniereinrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine erste Mittel zur Kopplung ein Eingriffselement umfassen, das am ersten Teil angeordnet ist, das insbesondere in einer Eingriffsrichtung senkrecht zu dieser Drehachse beweglich am ersten Teil angeordnet ist und in Richtung der Drehachse unbeweglich am ersten Teil angeordnet ist, und das zum Eingriff in diese Führungsnuten ausgebildet ist.
Positioniereinrichtung gemäß Anspruch 6 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese Führungseinrichtung zur Durchführung einer translatorische Relativbewegung des ersten und zweiten Teils entlang einer linearen Führungsrichtung ausgebildet ist, die im Wesentlichen parallel zu dieser Drehachse verläuft, so dass der Eingriff des Eingriffselements in diese Führungsnuten der Trommeleinrichtung bewirkt, dass bei dieser im Wesentlichen translatorischen Positionierungsbewegung das in eine Führungsnut eingreifende Eingriffselement die Trommeleinrichtung dreht, wodurch von der n-ten Zielposition in die (n + 1)-te Zielposition gewechselt wird und diese als neue eingestellte Zielposition eingestellt wird.
Positioniereinrichtung gemäß Anspruch 10 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweiten Mittel zur Kopplung zum Bewegen des Eingriffselements entlang der Eingriffsrichtung ausgebildet sind, wobei die Mittel insbesondere eine Kulisseneinrichtung und ein Kulissensteinelement beinhalten, wobei die Kulisseneinrichtung am zweiten Teil angeordnet ist und im Wesentlichen sich entlang der linearen Führungsrichtung erstreckend angeordnet ist und das Kulissensteinelement sich im Wesentlichen senkrecht zur Eingriffsrichtung und im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse erstreckend fest am Eingriffselement angeordnet ist.
Positioniereinrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kulisseneinrichtung eine Kulisse aufweist und dieses Kulissensteinelement einen durch die Kulisse führbaren Kulissenstein aufweist, wobei die Kulisse derart geformt ist, dass das Eingriffselement während der Positionierbewegung von der ersten Position in die n-te Zielposition nicht in diese Führungsnut eingreift und während der Positionierrückbewegung von der n-ten Zielposition in die erste Position in diese Führungsnut eingreift, wodurch auf diesem Rückweg von der n-ten Zielposition zur (n + 1)-ten Zielposition gewechselt wird und diese als neue Zielposition eingestellt wird.
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil angeordnet ist und das zweite Teil an der Probenverteilervorrichtung unbeweglich angeordnet ist (erste bevorzugte Ausführungsform) oder dass das erste Teil an der Probenverteilervorrichtung unbeweglich angeordnet ist und das zweite Teil beweglich angeordnet ist (zweite bevorzugte Ausführungsform).
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil relativ zum zweiten Teil von einem Benutzer manuell bewegbar ist.
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierhilfseinrichtung Mittel zum manuellen Einstellen der n-ten Zielposition aus einer Vielzahl von N vorbestimmten Zielpositionen aufweist.
Positioniereinrichtung gemäß Anspruch 5 und einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionierhilfseinrichtung ein Gegenanschlagbereich zugeordnet ist, der am ersten Teil angeordnet ist, so dass durch das Anschlagen des n-ten Anschlagsbereichs an diesem Gegenanschlagbereich die Relativbewegung des ersten und zweiten Teils blockierbar ist.
Positioniereinrichtung gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierhilfseinrichtung Mittel zum manuellen Justieren der Position des Gegenanschlagbereichs bezüglich des ersten Teils aufweist.
Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Abfederung der Relativbewegung des ersten und zweiten Teils vorgesehen sind, wenn sich die Relativbewegung der n-ten Zielposition nähert.
Probenverteilervorrichtung, insbesondere eine Pipettiervorrichtung, die eine Positioniereinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche aufweist.
Probenverteilervorrichtung mit einer Positioniereinrichtung, insbesondere gemäß Anspruch 23, wobei die Positioniereinrichtung ein erstes Teil aufweist, an dem eine Probentransporteinrichtung anordenbar ist, ein relativ zum ersten Teil beweglich angeordnetes zweites Teil aufweist, an dem ein Probenhalter anordenbar ist, wobei das erste Teil und das zweite Teil relativ zueinander zwischen einer ersten Position und einer eingestellten Zielposition des ersten und zweiten Teils zur Durchführung einer Positionierbewegung bewegbar angeordnet sind, so dass eine Probe gegenüber dem Probenhalter durch die Positionierbewegung zwischen der ersten Position und der eingestellten Zielposition beförderbar ist und an der Zielposition durch Abgabe von der Probentransporteinrichtung bis zum Probenhalter beförderbar ist, wobei eine Betätigungsbewegung vorgesehen ist, die dieser Beförderung der Probe dient, wobei die Probenverteilervorrichtung ferner eine automatische Höhenverstelleinrichtung aufweist, bei der ein höhenverstellbares Bauteil der Vorrichtung durch die Betätigungsbewegung, insbesondere die Positionierbewegung, automatisch höhenverstellt wird.
Probenverteilervorrichtung mit einer Positioniereinrichtung, insbesondere gemäß einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 22, insbesondere Pipettiervorrichtung, wobei die Positioniereinrichtung ein erstes Teil aufweist, an dem eine Haltevorrichtung zum Halten einer Probentransporteinrichtung angeordnet ist, ein relativ zum ersten Teil beweglich angeordnetes zweites Teil aufweist, an dem ein Probenhalter anordenbar ist, wobei das erste Teil und das zweite Teil relativ zueinander zwischen einer ersten Position und einer eingestellten Zielposition des ersten und zweiten Teils zur Durchführung einer Positionierbewegung bewegbar angeordnet sind, und eine Neigevorrichtung aufweist, mittels der diese Haltevorrichtung zum Halten der Probentransporteinrichtung gegenüber dem ersten Teil geneigt anordenbar ist, insbesondere in einem Winkel von 0° ⇐ α ⇐ 90° gegenüber der vertikalen Richtung (z-Richtung).
Probenverteilervorrichtung gemäß Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass dritte Mittel zur Kopplung der Positionierbewegung und dieser Mittel zum Ändern vorgesehen sind, so dass durch diese dritten Mittel zur Kopplung während der Positionierbewegung, insbesondere während des Ansteuerns einer Startposition eine Änderung der Höhe des Vorratsgefäßhalters bewirkt wird.
Probenverteilervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil zum Halten einer Probentransporteinrichtung ausgebildet ist, die eine kommerziell erhältliche handbetätigte Pipette oder ein kommerziell erhältlicher handbetriebener Dispenser ist.
Verfahren zum Positionieren eines ersten Teils relativ zu einem zweiten Teil in aufeinanderfolgenden Schritten an jeweils unterschiedlichen Zielpositionen mithilfe einer Positioniereinrichtung, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, insbesondere in einer Probenverteilervorrichtung, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 23 bis 27, insbesondere in einer Pipettiervorrichtung, umfassend die Schritte, dass eine n-te Positionierbewegung des ersten und zweiten Teils relativ zueinander zwischen einer ersten Position und einer vorbestimmten n-ten Zielposition durchgeführt wird, die als eine von N möglichen vorbestimmten Zielpositionen an der Positioniereinrichtung einstellbar ist, dass eine darauf folgende (n + 1)-te Positionierbewegung des ersten und zweiten Teils relativ zueinander automatisch zwischen einer ersten Position und der (n + 1)-ten Zielposition durchgeführt wird, indem eine Betätigungsbewegung, die insbesondere manuell ist, dazu genutzt wird, um durch ihre Kopplung mit einer Positionierhilfseinrichtung den Wechsel von der n-ten Zielposition in die (n + 1)-te Zielposition zu bewirken, so dass diese als neue eingestellte Zielposition eingestellt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 28, wobei der Rückweg der n-ten Positionierbewegung von dieser n-ten Zielposition zurück in eine erste Position dazu genutzt wird, um durch eine Kopplung der Positionierrückbewegung mit einer Positionierhilfseinrichtung diesen Wechsel von der n-ten Zielposition in die (n + 1)-te Zielposition zu bewirken, so dass diese als neue eingestellte Zielposition eingestellt wird.